Che cosa sono?

Si tratta di particolari soluzioni in cui l’aggiunta di un acido o di una base riesce a influenzare il pH solo parzialmente, che si mantiene quasi costante. 

All’interno del nostro corpo ne esistono numerose e hanno il compito di impedire danni a processi biochimici fondamentali.

Per esempio: nel plasma il principale sistema tampone è quello costituito da acido carbonico e bicarbonato di sodio.

Possono essere costituite da:

• una soluzione contenente un acido debole e il suo sale con una base forte 
• una soluzione contenente una base debole e il suo sale con un acido forte

Ad esempio: acido acetico CH3COOH (acido debole) e acetato di sodio CH3COONa (sale dell’acido).

Cosa succede se…

• aggiungo un acido forte, aumenta la concentrazione di H3O+ e la reazione si sposta verso sinistra, verso la produzione di reagente
• aggiungo una base forte, gli OH–  liberati dalla base neutralizzano gli ioni H3O+ e la reazione  procede verso destra fino a quando non si ristabilisce l’equilibrio

Formule che potrebbero servirti al test per…

• calcolare la concentrazione di H+:  

              [H+] = Ka * Ca/Cs

dove Ca indica la concentrazione dell’acido, Cs quella del sale e Ka la costante di dissociazione

oppure

             [H+] = Ka * Na/Ns

dove Na indica le moli di acido e Ns le moli di sale

• calcolare il pH complessivo della soluzione: 

pH = pKa + log10 [sale]/[acido]

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Il pH è il parametro che viene impiegato per valutare la concentrazione di ioni idrogeno di una soluzione. La sua misurazione permette di definire l’acidità, la basicità o la neutralità di quello che si sta valutando.

È considerato:

• neutro a 7
• acido da 0 a 7
• basico da 7 a 14

Esempio: il pH del sangue oscilla tra 7.35 e 7.45 ed è mantenuto costante dai sistemi tampone (dal polmone al rene).

Esso influenza molte funzioni del nostro organismo: digestione, produzione di radicali liberi, contrazione muscolare e crampi e respirazione.

Sai come calcolare il pH?

La scala di misurazione del pH è definita tramite un logaritmo negativo. Il logaritmo negativo di un numero (p) ne indica il divisore in base 10.

pH = -log[H+]

Il pH ha un lontano cugino… lo sapevi?

Il pOH misura il grado di basicità di una sostanza e si definisce come il logaritmo negativo in base 10 della concentrazione molare degli ioni OH. La formula è la seguente:

pOH = –log[OH-]

Extra Tips

• un acido forte si dissocia completamente, per cui, conoscendo la concentrazione dell’acido, ricaviamo facilmente il pH della soluzione utilizzando la formula (lo stesso ragionamento è valido per una base forte: si calcola il pOH e da questo il pH)
• un acido debole [HA] non si dissocia completamente e la [H+] non sarà uguale alla concentrazione dell’acido; bisogna quindi tenere conto della costante di dissociazione acida Ka . La formula utile per il calcolo del pH di un acido debole èpH = – log √Ka ∙ [HA].

(lo stesso ragionamento è valido per una base debole: si calcola il pOH della soluzione tenendo conto della costante di dissociazione basica Kb  e da questo, per differenza, il pH.)

Come calcolare il pH senza calcolatrice?

Parte 1 – impara a memoria i seguenti logaritmi:

log1= 0
log2=0,3
log3= 0,48
log4= 0,6
log5= 0,7
log6= 0,8
log7= 0,85
log8= 0,9
log9= 0,95
log10= 1

Parte 2 – ora segui l’esempio:

se  [H+] = 0,002 allora [H+]= 2 x 10-3

pH= -log[H+] =  valore dell’esponente – log della cifra significativa = 3 – log2 = 3 – 0,3 = 2,7

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