Tampões

Adicionando uma pequena quantidade de ácido ou base para uma solução pode causar o diminuir ou aumentar o pH. No entanto, muitos produtos químicos e processos bioquímicos precisam de um pH estável para funcionar. Os amortecedores podem evitar uma alteração do pH de uma solução quando a sua capacidade de amortecimento não é excedida.

Os amortecedores contêm um ácido fraco e a sua base conjugada ou uma base fraca e o seu ácido conjugado. Por exemplo, o sangue humano mantém o seu pH próximo de 7, 4 com um amortecedor composto por ácido carbónico, um ácido fraco, e íons de bicarbonato, a sua base conjugada. Os pares de ácidos-base conjugados formam amortecedores uma vez que não neutralizam o seu ácido conjugado ou base.

Por exemplo, ácido acético e o acetato não pode reagir. No entanto, se o ácido acético, um ácido fraco e o amoníaco, uma base fraca, são somados, eles irão reagir para formar um acetado de sal-amónio. Num amortecedor, o ácido fraco neutraliza qualquer base adicional reagindo com os íons hidróxidos produzidos, enquanto que a sua base conjugada neutraliza qualquer ácido adicionado reagindo com quaisquer íons hidrônicos.

Um mecanismo semelhante funciona no caso de uma base fraca e o seu ácido conjugado. Dois copos, X e Y, contêm o mesmo volume de diferentes soluções, cada um com um pH de 7, 2. A solução num copo X não é amortecido.

Em contrapartida, a solução na proveta Y contém um amortecedor de ácido acético. Se for adicionado ácido clorídrico ao copo X, o pH da solução cai subitamente devido ao aumento da concentração de íons hidrônicos. Em contrapartida, a solução na proveta Y mostra um ph quase constante quando o ácido clorídrico é-lhe adicionado porque um de os componentes amortecedores, o acetato, reage com o ácido clorídrico para produzir um íon de cloreto e ácido acético.

Da mesma forma, se o hidróxido de sódio for adicionado ao copo X, o pH da solução será de repente aumentada devido ao aumento da concentração de íons hidróxidos. Por outro lado, a solução na proveta Y mostra uma alteração mínima de pH quando o hidróxido de sódio é-lhe adicionado, como um dos componentes amortecedores, ácido acético, que reage com o hidróxido de sódio e produz acetato de sódio e uma molécula de água. O amortecedor pode impedir a alteração do pH de uma solução desde que a concentração do par ácido-base conjugado numa solução seja superior à adição de ácido forte ou base.