Calculadora de pH de solução tampão

Calcule o pH do tampão com pKa e concentrações do par ácido-base conjugado usando a equação de Henderson-Hasselbalch.

Calcular o pH de uma solução tampão
Informe o pKa do ácido e as concentrações de equilíbrio do ácido fraco e da base conjugada.

Sobre o pH de soluções tampão

Uma solução tampão contém quantidades significativas de um ácido fraco e sua base conjugada. Juntos, eles moderam as mudanças de pH quando pequenas quantidades de ácido ou base forte são adicionadas. Os íons hidrogênio adicionados reagem principalmente com a base conjugada, enquanto os íons hidróxido reagem principalmente com o ácido fraco. Essa resposta conjunta mantém a atividade dos íons hidrogênio mais estável do que em uma solução sem tampão. A equação de Henderson-Hasselbalch relaciona o pH do tampão à constante de dissociação ácida e à razão entre base conjugada e ácido fraco. Na forma logarítmica, o pH é igual ao pKa mais o logaritmo de base dez da concentração de base dividida pela concentração de ácido. Quando as concentrações são iguais, a razão é um, o logaritmo é zero e o pH é igual ao pKa. Uma concentração de base dez vezes maior eleva o pH uma unidade acima do pKa; uma concentração de ácido dez vezes maior o reduz uma unidade. Esta calculadora aceita concentrações em mols por litro, mas qualquer unidade comum de concentração produz a mesma razão se as duas entradas usarem a mesma unidade. Os valores informados devem representar o ácido e a base conjugada após a mistura e qualquer reação de neutralização. Se um ácido ou uma base forte for adicionado no preparo, use primeiro a estequiometria para determinar os mols restantes de cada componente e divida pelo volume final comum. Quando as duas espécies compartilham esse volume, a razão molar também pode ser usada diretamente. A relação de Henderson-Hasselbalch é uma aproximação baseada em um tratamento simples do equilíbrio. Funciona melhor quando as duas formas estão presentes em quantidades relevantes, geralmente com razão entre um décimo e dez. Isso corresponde a uma faixa útil de tamponamento de aproximadamente pKa menos um até pKa mais um. Soluções muito diluídas, alta força iônica, razões extremas, equilíbrios polipróticos e efeitos de atividade podem produzir desvios perceptíveis. A temperatura também altera o pKa e deve corresponder à condição da fonte da constante. Use o resultado para planejar tampões de laboratório, entender regiões de titulação, conferir cálculos de formulação ou estudar química ácido-base. O cálculo prevê o pH sob as hipóteses ideais indicadas; trabalhos analíticos, biológicos ou de fabricação sensíveis devem confirmar o pH com um medidor calibrado e ajustar cuidadosamente a solução preparada.

Exemplos de pH de tampões

EntradaspH calculadoExplicação
pKa 4.76; ácido 0.10 M; base 0.10 M4.76Concentrações iguais fazem o pH ser igual ao pKa.
pKa 4.76; ácido 0.10 M; base 1.00 M5.76Uma concentração de base dez vezes maior eleva o pH em uma unidade.
pKa 4.76; ácido 1.00 M; base 0.10 M3.76Uma concentração de ácido dez vezes maior reduz o pH em uma unidade.
pKa 7.21; ácido 0.20 M; base 0.40 M7.511Dobrar a base gera um aumento logarítmico de cerca de 0.301.

Como calcular o pH de um tampão

  1. Encontre o pKa do ácido fraco na temperatura relevante.
  2. Determine a concentração de equilíbrio da forma de ácido fraco.
  3. Determine a concentração da base conjugada nas mesmas unidades.
  4. Selecione Calcular pH do tampão para aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch.

Perguntas frequentes sobre pH de tampões

O que acontece quando as concentrações de ácido e base são iguais?

A razão é um e seu logaritmo de base dez é zero. Assim, a equação de Henderson-Hasselbalch fornece um pH exatamente igual ao pKa.

Posso informar mols em vez de molaridade?

Sim. Se os dois componentes ocupam o mesmo volume final, a razão molar é igual à razão de concentrações. Use mols nas duas entradas ou unidades de concentração nas duas, sem misturá-las.

Qual é a faixa útil de pH de um tampão?

Uma orientação comum é pKa mais ou menos uma unidade de pH. Nesse intervalo, a razão base/ácido vai de aproximadamente um décimo a dez, e as duas formas permanecem significativas.

A diluição muda o pH do tampão?

A diluição ideal reduz as duas concentrações pelo mesmo fator, mantendo a razão e o pH calculado. Porém, reduz a capacidade tamponante, e soluções muito diluídas podem apresentar efeitos não ideais maiores.

Por que o pH medido pode ser diferente do resultado?

Soluções reais dependem de atividades químicas, não de concentrações ideais, e o pKa varia com temperatura e força iônica. Calibração, erros de preparo e equilíbrios adicionais também podem alterar o pH medido.