Poderia ser feita uma solução tamponada misturando soluções aquosas de HCl e NaOH? Explicar. Por que uma mistura de um ácido forte e sua base conjugada não é considerada uma solução tamponada?
Não, e você também tem duas definições misturadas. Duas coisas:
- O objetivo de um buffer é resistir pH mudança. Você não fará isso com duas coisas que se dissociam completamente.
- #"HCl"# e #"NaOH"# não são conjugados um do outro. Qual é a definição de uma base conjugada ou ácido? O que eles diferem?
Qualquer ácido forte tem uma terrível base conjugada que quase não faz literalmente nada em solução (é um íon espectador) e, além disso, por definição, um ácido forte mal existirá na água como ela própria. Com zero componentes, não há buffer (por que os buffers devem ter dois componentes? Melhor ainda, por que não podemos ter um buffer com zero componentes?).
Mesmo com um ácido fraco, podemos (inicialmente) resistir apenas a uma base forte. Com uma base fraca, podemos (inicialmente) resistir apenas a ácidos fortes. Mas nos preocupamos com TODOS #"pH"# muda, não apenas diminui OU aumenta.
Assim, um buffer adequado deve ter componentes que resistam ao ácido E à entrada.
Por que não devemos ter apenas ácidos ou bases fortes em um buffer? Pense nisso a partir da idéia de torturar um buffer. Digamos que estamos tentando torturá-lo e quebrá-lo. O que adicionamos? Ácido ou base forte. Aqueles reagirão 1: 1 facilmente. Se o chamado "tampão" tiver apenas um ácido ou base forte, ele "quebra" mais cedo.
- Resistir forte base, o buffer deve ter um fraco ácido (ácidos fortes "quebram" com muita facilidade).
- Resistir forte ácido, o tampão deve ter um fraco base (bases fortes "racham" com muita facilidade).
Nós podemos fazer ainda melhor. Se o ácido fraco e a base fraca são conjugados um do outro, eles se geram quando reagem com o que quer que seja forte.
Um ácido fraco que neutraliza uma base forte de entrada:
#"HA"(aq) + "OH"^(-)(aq) rightleftharpoons "A"^(-)(aq) + "H"_2"O"(l)#
Uma base fraca neutralizando um ácido forte recebido:
#"A"^(-)(aq) + "H"_3"O"^(+)(aq) rightleftharpoons "HA"(aq) + "H"_2"O"(l)#
Assim, um bom tampão deve ter um ácido fraco e sua base conjugada.