Tamponi

PROPRIETA’ ACIDO-BASE DEI SALI: IDROLISI SALINA
ALCUNI SALI DISSOLTI IN ACQUA PRODUCONO UN AUMENTO O UNA DIMINUIZIONE
DEL pH.
Meccanismo generale:
SALE (CATIONE-ANIONE)
C+A-
100 % DISSOLUZIONE
?
H+ + COH
H2O
?
C+
A-
base
acido
AH + OH-
H2O
4 casi
Sale neutro
(derivante da acido forte
e base forte)
nessuna variazione di pH
Sale basico
(derivante da acido debole
e base forte)
aumento del pH
Sale acido
(derivante da acido forte
e base debole)
diminuzione del pH
Sale
(derivante da acido debole
base debole)
può dare aumento o diminuzione del e
pH, a seconda della forza relativa della
base e dell’acido in cui si dissocia
NaCl
Acido debolissimo
(acido coniugato
di una base forte)
Na+
Cl-
NaOH
Base debolissima
(base coniugata
di un acido forte)
HCl
OH-
H+
H2
O
K2HPO4
Acido debolissimo
(acido coniugato
di una base forte)
2 K+
Base forte
HPO42- (base coniugata
di un acido debole)
NaOH
H2PO4
-
OH-
H+
H2
O
Aumento del pH
H+
H3PO4
STOMACO
Mucosa
gastrica
-
Cl- H+ Cl
H+ H+ ClH+
ClL’eccessiva produzione di
acido è causa di ulcerazioni
pH = 1
equivalente ad una
soluzione 1 M di HCl
ANTI-ACIDI PIU’ COMUNI
Bicarbonato di sodio (Alka Seltzer)
NaHCO3  Na+ + HCO3HCO3- + H+
H2CO3
Carbonato di calcio (Di-Gel)
CaCO3  Ca2+ + CO32-
H2CO3
CO32- + 2H+
Idrossido di alluminio (Amphogel)
Al(OH)3  Al3+ + 3 OH3 OH- + 3 H+
3 H2O
Idrossido di alluminio + idrossido di magnesio (Maalox)
Al(OH)3 + Mg(OH)2
Titolazioni acidimetriche
Soluzione di una
base forte
a [ ] nota
(titolante)
Soluzione di un
acido forte
Aggiunta di un
volume noto di
titolante alla
soluzione di
acido forte
Si determina la
variazione di pH
prodotta nella
soluzione di
acido forte
Si registrano
le variazioni di
pH ottenute
con aggiunte
progressive di
volumi noti di
titolante
Curva di titolazione acidimetrica
H+ ClH+ Cl-
K+ OH-
K+ Cl- H2O
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
Curva di titolazione acidimetrica
H+ ClH+ ClH+ ClH+ Cl-
2K+ 2OH-
K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
H+ ClH+ Cl-
Curva di titolazione acidimetrica
H+ ClH+ ClH+ ClH+ Cl-
3K+ 3OH-
K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
H+ Cl-
Curva di titolazione acidimetrica
Punto di equivalenza
H+ ClH+ Cl-
4K+ 4OH-
K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
H+ Cl-
K+ Cl- H2O
H+ Cl-
K+ Cl- H2O
moli di base forte aggiunte = moli di acido forte presenti
moli di base forte = Vbase forte[M]base forte
moli di acido forte = Vacido forte[M]acido forte
Vb.f.[M]b.f. = Va.f.[M]a.f.
se [M]acido forte non è nota  [M]acido forte = Vb.f.[M]b.f.
Va.f
7
Curva di titolazione acidimetrica
H+ ClH+ Cl-
5K+ 5OH-
K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
H+ Cl-
K+ Cl- H2O
H+ Cl-
K+ Cl- H2O
K+ OH-
Confronto tra le curve di titolazione di un acido forte e di un acido debole
Acido debole
pH
Acido forte
Volume aggiunto di base forte
pH = pKa + log (
[ A-]
)
[ AH ]
Equazione di
Henderson-Hasselbach
pHi = pKA + pCA
2
Titolazione di un acido debole con una base forte
K+
K+ OHH2O
AH
AH
AH
AH
A- + H+
H2O
AH
AH
AH
A-
A- + H+
La variazione di pH è contenuta perché gli H+ che
reagiscono con la base forte vengono “rimpiazzati”
dalla dissociazione dell’acido indissociato
N.B.
Al punto di equivalenza il
pH non è neutro perché è
come se si fosse formato
un sale derivato da un
acido debole ed una base
forte, che dà idrolisi
basica
In questa zona (quando la [OH-] > [AH])
si hanno grandi variazioni di pH
In questa zona (quando la [OH-] < [AH])
si hanno piccole variazioni di pH
Effetti collaterali a
livello gastrico
dell’aspirina
(ac. Acetil-salicilico)
H+
H+
L’ acetilsalicilico è un acido debole
pKa  3
H+
H+
H+
H+
H
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
pH = 1
H+
Permea in
forma neutra
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H
H+
H+
H+
H+
H+
H+
pH = 7.4
pH
<
7.4
pH = pKa + log (
[ A-]
)
[ AH ]
 All’inizio della titolazione [AH] >> [A-]
 Durante la titolazione [A-]/[AH]
aumenta progressivamente
 Alla fine della titolazione [A-] >> [AH]
Quando la [A-]=[AH]
 log [A-]/[AH] = 0
 pH = pKa
Questo accade quando si è aggiunta una quantità
di base forte equivalente a metà dell’acido
Equivalenti di
OH-
aggiunti
debole iniziale ( graficamente corrisponde al
punto di flesso della curva di titolazione)
Acidi deboli con differente pKa
TAMPONI
È detta soluzione tampone
una miscela di sostanze in
grado di contenere grandi
variazioni di pH all’aggiunta
di un acido o di una base
Costituzione:
Acido debole + un suo sale con base forte
Base debole + un suo sale con acido forte
Sistema tampone costituito da un acido debole e dalla sua base coniugata
OH-
Equivalenti di OH- aggiunti 
 Equivalenti di H+ aggiunti
H2O
AH
A - + H+
AH
A - + H+
H+
Il potere tampone
8.2
 = DOH- (o DH+)/DpH
è tanto più forte quanto più
il pH è vicino al pKa
dell’acido debole
7.0
6.8
pH=pKa= 6.6
1 = 0.2/(6.8-6.6)= 0.2/0.02= 10
2 = 0.2/(8.2/7.0)= 0.2/1.2 = 0.17
0.2 eq.
OH-
0.2 eq.
OH-
Equivalenti di OH- aggiunti 
 Equivalenti di H+ aggiunti
(e naturalmente dipende
dalle concentrazioni delle
specie tamponanti)
pH
pK +1
pK
pK -1
Per aggiunte relativamente
piccole di acido o base forte il
sistema tampone funziona bene
nel range di pH:
(pK –1) < pH < (pK +1)
Equivalenti di OH- aggiunti 
 Equivalenti di H+ aggiunti
Tamponare il pH dei liquidi biologici è
estremamente importante
Ad esempio variazioni del pH ematico di
solo 0.1 unità di pH (rispetto al suo
optimum che è di 7.36) portano a stati
patologici (acidosi o alcalosi). Variazioni
di 0.4-0.6 unità sono fatali.
Rappresentazione schematica dei principali
costituenti chimici del plasma ematico e del
liquido cellulare
pH di alcuni liquidi biologici
Cl-
Tamponi inorganici di interesse fisiologico
La coppia HPO42-/H2PO4- è ottimale per
tamponare intorno al pH intracellulare
Buffering range
pH intracellulare
Il sistema HCO3-/H2CO3 non
sembra essere un buon sistema
tampone del sangue
pH ematico
Buffering range
pK1= 6.37
[ A -]
pH = pKa + log (
)
[ AH ]
7.4 = 6.4 + log (
log (
Equivalenti di
OH-
aggiunti

[ HCO3-]
)
[ H2CO3 ]
[HCO3-]
) = 7.4 - 6.4 = 1
[H2CO3]
[HCO3-]
= 10 1
[H2CO3]
polmoni
CO2 (g)
H2O + CO2
1
H2CO3
10
HCO3- + H+
reni
HCO3-
polmoni
CO2 (g)
iperventilazione
H2O + CO2
H+
1
H2CO3
10
HCO3- + H+
riassorbimento
reni
HCO3-
polmoni
CO2 (g)
ipoventilazione
H2O + CO2
OH-
H2O
1
H2CO3
10
HCO3- + H+
escrezione
reni
HCO3-
I sistemi viventi
sono sistemi aperti
calore
materia