Ph e solução do tampão

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Resumo simples de solução do tampão

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Ph e solução do tampão

  1. 1. INSTITUTO MACAPAENSE DE MELHOR ENSINO SUPERIOR ANA GABRIELA CAMPOS ALMEIDA WANESSA STEFHANIE SANTOS DA SILVA POTENCIAL HIDROGENIÔNICO E SOLUÇÃO DO TAMPÃO MACAPÁ – AP 2014
  2. 2. ANA GABRIELA CAMPOS ALMEIDA WANESSA STEFHANIE SANTOS DA SILVA POTENCIAL HIDROGENIÔNICO E SOLUÇÃO DO TAMPÃO Pesquisa da disciplina de Bioquímica ministrada pelo professor Msc. Antônio Carlos do Instituto Macapaense de Melhor Ensino Superior – IMMES, turma de segundo semestre de Nutrição da tarde – N2TA. MACAPÁ – AP 2014
  3. 3. POTENCIAL HIDROGENIÔNICO - PH Segundo Alves o potencial hidrogeniônico ou pH é um índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de qualquer meio e todas as substâncias são classificadas pelo seu nível de concentração de íons de Hidrogênio (H+), quanto menor o pH de uma substância, maior a concentração de íons H+ e quanto maior o pH essa concentração de H+ diminui. A escala de pH varia de 0 a 14 e pode ser medida através de um aparelho chamado phmetro, mas também podemos medir o pH com o uso de uma substância que revela a presença de íons hidrogênio livres em uma solução, que chamamos de indicadores. Esses indicadores mudam de cor em função da concentração de H+ de uma solução, ou seja, do pH. De acordo com essa escala, podemos classificar:  pH 0 a 7 - soluções ácidas  pH = 7 - soluções neutras  pH acima de 7 - soluções básicas ou alcalinas. SOLUÇÃO DO TAMPÃO A solução do tampão surgiu de estudos bioquímicos a partir da necessidade do controle do pH. [...] em 1900, Fernbach e Hubert, em seus estudos com a enzima amilase, descobriram que uma solução de ácido fosfórico parcialmente neutralizado agia como uma “proteção contra mudanças abruptas na acidez e alcalinidade”. Esta resistência à mudança na concentração hidrogeniônica livre de uma solução foi então descrita por estes pesquisadores como “ação tamponante” (do inglês buffering). (FIORUCCI, SOARES E CAVALHEIRO, 2001 – p.01, apud FERNBACH E HUBERT, 1990). Os processos biológicos são dependentes do nível de pH e uma pequena variação nessa acidez produz uma grande variação na velocidade da destes processos. O pH do sangue humano, em condições normais é mantido entre 7,35 e 7,45 devido a uma série de mecanismos complexos que compreendem produção, tamponamento e eliminação de ácidos pelo corpo (Fiorucci et al, 2001, apud Perrin e Dempsey, 1974). Este equilíbrio é desempenhado por sistemas inorgânicos, tais
  4. 4. como H2PO4–/HPO42–, CO2/H2CO3/ HCO3–, grupos orgânicos ácidos e básicos e proteínas. Uma acidose ou alcalose do pH do sangue pode causar muitos problemas chegando até mesmo ser fatal, como, por exemplo, a acidose metabólica que é uma forma mais comum observada entre os distúrbios do equilíbrio ácido-base e a compensação natural da acidose metabólica é o aumento da taxa de respiração, fazendo com que mais CO2 seja expirado. Um dos exemplos mais simples de solução do tampão entre os fluidos biológicos é a saliva. Ela tem a função de neutralizar os ácidos presentes na boca, evitando o desenvolvimento de bactérias, o pH normal da saliva varia entre 6,4 e 6,9 no intervalo entre refeições e de 7,0 a 7,3 quando comemos. Segundo Fogaça, existem dois tipos de solução-tampão: o primeiro tipo é a mistura de ácido fraco com sua base conjugada e o segundo tipo é a mistura de base fraca com seu ácido conjugado. 1. Mistura de ácido fraco com sua base conjugada: Para Fogaça a formação dessa solução mistura-se o ácido fraco com um sal do mesmo ânion desse ácido, considerando uma solução-tampão constituída de ácido acético (H3CCOOH(aq)) e acetato de sódio (H3CCOONa(s)), ambos possuem o ânion acetato: (H3CCOO- (aq)). A concentração desses íons se deve à dissociação do sal. Há também muitas possibilidades de adição:  Adição de uma pequena quantidade de ácido forte: Essa adição aumenta a concentração do íon hidrônio, H3O+1, em vista que o ácido acético é um ácido fraco e o ânion acetato possui grande afinidade pelo próton (H+) hidrônio, então eles reagem e mais ácido acético é formado:
  5. 5. O pH do meio praticamente não sofre alteração, mas se for adicionado mais ácido forte vai haver um momento em que o ânion acetato será consumido e o efeito tampão acabará.  Adição de uma pequena quantidade de base forte: Essa adição aumenta a concentração dos íons OH-, porém esses íons são neutralizados pelos íons H3O+1 liberados na ionização do ácido acético: A concentração dos íons H3O+1 (aq) irá diminuir e haverá um deslocamento do equilíbrio para aumentar a ionização do ácido e a variação de pH da solução será muito pequena. Existe uma capacidade limite do tampão, se adicionarmos mais base, o equilíbrio da ionização do ácido será deslocado para sua ionização, até que todo o ácido seja consumido. 2. Mistura de base fraca com seu ácido conjugado: Esse tipo de solução do tampão é feito de uma base fraca e um sal solução que contenham o mesmo cátion da base, considerando uma solução do tampão formada por hidróxido de magnésio, MgOH2(aq) (base fraca) e cloreto de magnésio, MgCl2(s) (sal) ambos contêm o cátion magnésio (Mg2+ (aq)). Os íons magnésio presentes no meio são provenientes da dissociação do sal.  Adição de uma pequena quantidade de ácido forte: Os íons H3O+1 vindos da adição do ácido forte serão neutralizados pelos íons OH-, vindos da dissociação da base fraca, e com isso deslocará o equilíbrio de dissociação da base para a direita. A variação de pH será muito pequena ou nula, porque a concentração dos íons OH- permanece constante. Porém o efeito tampão irá acabar quando toda a base for dissociada.
  6. 6.  Adição de uma pequena quantidade de base forte: Com essa adição, a base sofre dissociação liberando íons OH-. Em vista que o hidróxido de magnésio é uma base fraca, o magnésio liberado na dissociação do sal terá maior tendência de reagir com o OH-: O aumento dos íons OH- é compensado pelo aumento de MgOH2(aq), o pH não sofre grandes alterações, mas esse efeito acaba quando todo cátion magnésio tiver sido consumido. A capacidade tamponante de uma solução tampão é, qualitativamente, a habilidade desta solução de resistir a mudanças de pH frente a adições de um ácido ou de uma base. Quantitativamente, a capacidade tampão de uma solução é definida como a quantidade de matéria de um ácido forte ou uma base forte necessária para que 1,00 L de solução tampão apresente uma mudança de uma unidade no pH (Fiorucci et al, 2001, apud Skoog et al., 1996). Esta ação de evitar uma mudança no pH é diretamente relacionada à concentração total das espécies do tampão: ácidas ou básicas. É importante frisar que um tampão é mais efetivo quando seu pH é igual ao pKa. Uma solução do tampão resiste a mudanças de pH é resultado do fato de que íons hidroxônio ou hidroxila quando adicionados a estes tipos de solução, reagem com as espécies básicas e ácidas presentes, originando o ácido fraco e a base fraca.
  7. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVES, Líria. Conceito de pH. Equipe Brasil Escola. Disponível em: < http://www.brasilescola.com/quimica/conceito-ph.htm> Acesso em: 11 de setembro de 2014, às 17h43min. FIORUCCI, Antonio Rogério; SOARES, Márlon Herbert Flora Barbosa; CAVALHEIRO, Éder Tadeu Gomes. O Conceito de Solução Tampão. Química Nova na Escola, nº 13. Apoio Sociedade Brasileira de Química, 2001. FOGAÇA, Jennifer. O que é uma solução-tampão? Equipe Brasil Escola. Disponível em: < http://www.brasilescola.com/quimica/o-que-uma-solucao-tampao. htm> Acesso em 11 de setembro de 2014, às 17h41min.

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