Comment calculer la capacité de la mémoire tampon

Les tampons habituellement utilisés sont soit un acide faible et sa base conjuguée, soit une base faible et son acide conjugué..

Solution tampon - exemples

1. HCO₃^- /CO₃^2- tampon
2. H₂PO₄^- / HPO₄^2- tampon
3. CH₃COOH / CH₃ROUCOULER^- N / a⁺ tampon

Préparation de la solution tampon

Lorsque nous voulons préparer une solution tampon, nous prenons,

1. Un acide dont la valeur de pKa est la plus proche du pH requis et de son sel de base conjugué ou,
2. Une base dont la valeur de 14 pKb est la plus proche du pH requis et son sel d'acide conjugué.

Ratio tampon

Le rapport de tampon des deux composants est trouvé par la célèbre équation de Henderson-Hassel Bach

 pH = pKa + log B / A    (B = base, A = acide)

Capacité tampon

La capacité du tampon nous indique la force du tampon en termes de résistance à tout ajout de base ou d’acide. Cela dépend de deux choses, le ratio tampon et les concentrations réelles des deux composants. Un tampon est fort lorsque les deux composants sont en concentrations égales. Cela se produit uniquement si pH = pKa ou 14-PKb. Aussi, nous savons que le ratio de tampon peut être obtenu de plusieurs façons.

Par exemple, si B / A = 2, il pourrait être obtenu en,

B = 2 mois^-3    et A = 1 mois^-3

B = 0,2 mois^-3 et A = 0,1 mois^-3

B = 0,02 mois^-3 et A = 0,01 mois^-3 etc.

Cependant, il a été démontré que plus les concentrations sont élevées, plus la capacité tampon.

La capacité de la mémoire tampon est donnée par l'indice de mémoire tampon β.

β = ∆B / ∆pH

∆B = quantité d'acide fort ou de base forte ajoutée (en moisissure molaire^-3) et ∆pH = différence de pH provoquée par l'addition d'une base forte ou d'un acide fort.

Comment calculer la capacité de la mémoire tampon 

ÉTAPE 1: Prenez 1 dm³ du tampon d'intérêt (1 litre)

ÉTAPE 2: Mesurez le pH initial en utilisant un pH-mètre précisément calibré, pH_X.

ÉTAPE 3: Ajouter une quantité connue d’acide fort / base forte et bien mélanger la solution pour permettre l’équilibrage..

ÉTAPE 4: Mesurez le pH final du mélange avec un pH-mètre étalonné avec précision, pH_y.

ÉTAPE 5: CALCUL

Pour illustrer l’utilisation d’un tampon acétique, quantité ajoutée de NaOH = 0,02 mol, pH x = 4,75 pH_y= 5,20

Se substituer à l'équation,

β = ∆B / ∆pH = 0,02 mol / (5,20-4,75)

                                = 0.044mol

REMARQUE: la capacité de la mémoire tampon est toujours calculée pour 1 dm³ du tampon. Si vous utilisez un volume tampon différent, calculez toujours en conséquence.

Disons que la différence de pH ci-dessus était de 500,0 cm³ du tampon, alors β = (0,044 mol / 2) = 0,022 mol

Parce que le volume est ½ de 1dm³ la valeur obtenue est multipliée par ½.