pH de soluções tampão de carbonato em diferentes concentrações
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Existe alguma literatura sobre o pH de soluções tampão de carbonato em diferentes concentrações, com uma abrangência bastante completa? Ou será que algum especialista já realizou experimentos relacionados? Eu preciso dos dados dos experimentos, obrigado.
Este tópico foi editado pela última vez por qugd em 26/09/2016, às 13:49. O sistema de buffer de carbonatos é um exemplo típico de sistema de buffer em faixa alcalina, formado por dois ácidos fracos. Seus valores podem ser calculados diretamente a partir da constante de ionização secundária do carbonato e de sua concentração. Quando a concentração não é muito alta, os valores calculados diferem pouco dos valores reais. Encontre um livro de química analítica e faça os cálculos por conta própria. A seguir, estão os conteúdos básicos sobre o equilíbrio de ionização e o cálculo de concentrações. Em soluções aquosas, existe um equilíbrio complexo entre compostos de carbonato e bicarbonato. Esse equilíbrio pode ser representado pelas seguintes reações:
CO2 + H2O → H2CO3
H2CO3 → H+ + HCO3-
HCO3- → H+ + CO32-
Essas três reações podem ser combinadas em uma única equação:
CO2 + H2O → (H2CO3) → H+ + HCO3- → H+ + CO32-
Como um único molécula de CO2 pode gerar apenas uma molécula de H2CO3, e uma molécula de H2CO3 pode se ionizar para formar apenas uma molécula de HCO3-, e uma molécula de HCO3- pode se ionizar para formar apenas uma molécula de CO32-, então, independentemente das variações nas concentrações de CO2, HCO3- e CO32-, a soma dessas três concentrações permanece constante, igual a C. Ou seja:
[A] = 1
Além disso:
[B] = K1
[C] = K2
Se usarmos as três frações da equação (A) como variáveis dependentes, e [H+] como variável independente, podemos resolver essas três equações para determinar as concentrações de CO2, HCO3- e CO32- em diferentes valores de [H+] (ou pH). Em 25°C, os valores de K1 (4,45×10⁻⁷) e K2 (4,96×10⁻¹¹) são conhecidos. Ao se usar três frações como valores na ordem vertical e o valor de pH como valor na ordem horizontal, obtém-se um gráfico que mostra a relação entre os compostos de carbonato em solução aquosa e o valor de pH, como mostrado na Figura 1, para 25°C. http://www.mining120.com/WebEditor/uploadfile/20100902113400825.jpg Figura 1: Relação entre a ionização do carbonato e o valor de pH (25°C). Pode-se observar na Figura 1 que, quando o pH < 4,4, há apenas CO2 na solução. Já quando o pH > 8,35, não há CO2 presente na solução aquosa ； Quando o valor de pH está entre 4,4 e 12,0, os íons bicarbonato HCO3‑ podem existir. Quando o pH é de 8,35, a concentração de HCO3‑ é a maior, chegando a cerca de 98% ； Quando o pH é maior que 8,35, é que o CO32‑ está presente na solução aquosa
CO2 + H2O → H2CO3
H2CO3 → H+ + HCO3-
HCO3- → H+ + CO32-
Essas três reações podem ser combinadas em uma única equação:
CO2 + H2O → (H2CO3) → H+ + HCO3- → H+ + CO32-
Como um único molécula de CO2 pode gerar apenas uma molécula de H2CO3, e uma molécula de H2CO3 pode se ionizar para formar apenas uma molécula de HCO3-, e uma molécula de HCO3- pode se ionizar para formar apenas uma molécula de CO32-, então, independentemente das variações nas concentrações de CO2, HCO3- e CO32-, a soma dessas três concentrações permanece constante, igual a C. Ou seja:
[A] = 1
Além disso:
[B] = K1
[C] = K2
Se usarmos as três frações da equação (A) como variáveis dependentes, e [H+] como variável independente, podemos resolver essas três equações para determinar as concentrações de CO2, HCO3- e CO32- em diferentes valores de [H+] (ou pH). Em 25°C, os valores de K1 (4,45×10⁻⁷) e K2 (4,96×10⁻¹¹) são conhecidos. Ao se usar três frações como valores na ordem vertical e o valor de pH como valor na ordem horizontal, obtém-se um gráfico que mostra a relação entre os compostos de carbonato em solução aquosa e o valor de pH, como mostrado na Figura 1, para 25°C. http://www.mining120.com/WebEditor/uploadfile/20100902113400825.jpg Figura 1: Relação entre a ionização do carbonato e o valor de pH (25°C). Pode-se observar na Figura 1 que, quando o pH < 4,4, há apenas CO2 na solução. Já quando o pH > 8,35, não há CO2 presente na solução aquosa ； Quando o valor de pH está entre 4,4 e 12,0, os íons bicarbonato HCO3‑ podem existir. Quando o pH é de 8,35, a concentração de HCO3‑ é a maior, chegando a cerca de 98% ； Quando o pH é maior que 8,35, é que o CO32‑ está presente na solução aquosa