Em que ponto na titulação de uma base fraca com um ácido forte a capacidade máxima de tamponamento é atingida? Esse é o ponto em que uma dada pequena adição de ácido causa uma variação mínima no pH . (R Aulas/Slides)
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está perguntando. Estamos falando sobre a titração de uma base fraca com um ácido forte e queremos descobrir em que ponto essa reação tem a capacidade máxima de tamponamento. Isso significa que nesse ponto, adicionar um pouco mais de ácido não vai mudar muito o pH da solução.
Passo 2
Para resolver isso, precisamos lembrar o que é capacidade tampão. A capacidade tampão é a habilidade de uma solução resistir a mudanças no pH quando adicionamos pequenas quantidades de ácido ou base. Ela é máxima quando temos quantidades iguais de uma base fraca e seu ácido conjugado na solução.
Passo 3
Durante a titulação de uma base fraca com um ácido forte, a base fraca vai reagir com o ácido forte formando seu ácido conjugado. Conforme adicionamos o ácido, a quantidade da base diminui e a quantidade do ácido conjugado aumenta.
Passo 4
O ponto onde a quantidade de base fraca é igual à quantidade de ácido conjugado é chamado de meio-ponto de equivalência. Nesse ponto, a solução tem a melhor capacidade tampão porque há uma quantidade balanceada de base e ácido conjugado para neutralizar adições de ácido ou base.
Passo 5
Para relacionar isso com o pH, usamos a Equação de Henderson-Hasselbalch:
No meio-ponto de equivalência,
, então:
Esse é o ponto onde a capacidade tampão é máxima.
Resposta
A capacidade máxima de tamponamento na titulação de uma base fraca com um ácido forte é atingida no meio-ponto de equivalência, onde as concentrações da base fraca e do seu ácido conjugado são iguais, resultando em uma mínima variação no pH.