O documento discute soluções tampão, definindo-as como soluções que resistem bem a variações de pH quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas. Explica que sistemas biológicos usam soluções tampão para regular o pH e manter a homeostase ácido-base, dando exemplos de tampões no sangue como o sistema carbônico-bicarbonato.
2. Uma solução tampão ou solução
Tamponada é aquela que resiste bem a
variações de pH quando nela introduzimos
uma pequena quantidade de ácido ou base.
São muito importantes em sistemas
químicos e biológicos!
3. Os sistemas biológicos (células individuais,
fluidos orgânicos e sistemas de órgãos)
regulam o seu funcionamento, relativamente
ao pH, num processo denominado homeostase
ácido-base.
O pH do sangue (±7,4) é o pH fisiológico.
Exemplo da importância da manutenção do pH:
Enzimas e outras proteínas podem ser
inactivadas ou mesmo destruídas se colocadas
num meio com pH ≠ pH óptimo.
5. 0,1 mol
CH3 COOH
+
0,1 mol
CH3COONa
SOLUÇÃO
FINAL
SOLUÇÃO
FINAL
PH=4,74
PH=4,74
1l
1l
Adicionado 0,01
mol de HCL
Adicionado 0,01
mol de NaOH
Sistema tamponado
PH=4,65
PH=4,83
O Ph baixou
0,09 unidades
O Ph aumentou
0,09 unidades
0,1 mol
CH3 COOH
+
0,1 mol
CH3COONa
6. A solução tampão dá conta de gastar todo o H+ ou
OH- adicionado, impedindo bruscas variações de pH.
HCL
0,1 molL-1
HCL
0,1 molL-1
NH4CL NH4 + CL-
NH3 + H2O NH4 + OH-
Obs:
A adição de H+ aumenta a [NH4+]
A adição de OH- aumenta a [NH3 +]
A base adicionada reage com o
CH3COOH formando o CH3COO-
CH3COOH CH3COO-
A acido adicionado reage com o
CH3COO- formando o CH3COOH
7. Podem ser preparadas dissolvendo-se em
água:
Um ácido fraco e um sal derivado dele.
Ex.: CH3COOH/CH3COONa
Uma base fraca e um sal dela derivado.
Ex.: NH4OH/NH4Cl ou seja, NH3/NH4Cl
8. O ácido FRACO e seu ÂNION
Exs.: CH3COOH/CH3COO-; H2CO3/HCO3-; HCN/CN-
A base FRACA e seu CÁTION
Ex.: NH4OH/NH4
+ ou seja, NH3/NH4
+
9. Certos ânions não conseguem remover os íons H+,
formando moléculas de ácido. É o que acontece, por
exemplo, com o ânion Cl-: como o ácido clorídrico que
seria formado é forte, ele não possui a tendência de
se apresentar, em solução aquosa, na forma de
moléculas de HCl. Portanto, uma solução contendo
um ácido forte e um sal derivado desse ácido não
atua como um tampão.
Uma solução contendo uma base forte e um sal
derivado dessa base não atua como um tampão,
pois seu cátion não consegue remover os íons OH-.
10. Tampão ácido fraco/ânion do ácido
Tampão base fraca/cátion da base
poH = pKb + log [sal]
[base]
EQUAÇÃO DE HENDERSON HASSELBALCH
►pK se refere ao logaritmo negativo de uma constante de equilíbrio
. Quando K aumenta, sua função p decresce e vice-versa.
► quanto maior o Ka e menor o pKa mais forte é o ácido.
11. O sangue é uma mistura aquosa
complexa com um pH tamponado a
aproximadamente 7,4.
Muitas das reações que ocorrem nos
seres vivos são extremamentes
sensiveis ao pH e só realizam-se em
uma faixa estreita de pH.
12.
13. Sangue humano: ligeiramente básico com
umpH normal de 7,35 a 7,45
Desvio de faixa de pH: efeitos que rompem
significativamente a estabilidade das
menbranas das células, estruturas das
proteínas e das atividades das enzimas
Se o pH cai abaixo de 6,8 ou subir
acima de 7,8 pode resultar em morte
ACIDOSE : o pH cai abaixo de 7,35
ALCALOSE: o pH sobe acima de 7,45
14. H2PO4
-/HPO4
-2 e algumas ENZIMAS
Exemplo de Outros tampões no sangue
Sistema tampão usado para controlar
o pH do sangue
Sistema tampão ácido
Carbonico – bicarbonato
H2CO3 / HCO3- : são um par ácido
base conjugado
15. Como Funciona ?
Ácido carbônico / bicarbonato – 64%
Proteína ácida / proteína básica – 7%
Hemoglobina / oxihemoglobina -28%
Fosfato monoácido / fosfato diácido – 1%
O mais importante dos sistemas é o acido
carbônico / bicarbonato, pois ativa diretamente na
regulação do pH. Quando um acido é adicionado ao
sangue o bicarbonato do tampão prontamente
reage a ele; a reação produz um sal, formado
com o sodio do bicarbonato e o acido carbônico.
Essa reação diminui a quantidade de base e altera
a relação entre o bicarbonato e o acido carbônico.
O acido carbônico produzido pela reação do
bicarbonato do tampão se dissocia em co2 e água, o
co2 é eliminado nos pulmões recompondo a relação
do sistema
16. Quando uma base invade o organismo, o ácido carbônico
prontamente reage a ela, produzindo bicarbonato e
água. O ácido carbônico diminui. Os rins aumentam a
eliminação de bicarbonato ao invés do íon hidrogênio,
reduzindo a quantidade de bicarbonato no organismo,
para preservar a relação do sistema tampão.
Ácidos e bases conjugadas:
um ácido conjugado é a parte ácida de um par de
espécies químicas (íons ou moléculas) que se formam em
consequência da ionização de um ácido (HX) que perde um
hidrogênio (H+). A parte básica que se forma após a
transferência (X−) é chamada base conjugada. Os ácidos
são doadores de prótons, e as bases são receptoras de
prótons. A base conjugada ou o ácido conjugado é o que
resulta depois que um ácido perde um próton ou que uma
base ganha um próton, respectivamente.
17. ADIÇÃO DE ÁCIDO: A adição de H+ no
sangue, faz com que esses íons de
combinem com o HCO3
- proveniente do
ácido e, principalmente do sal,
originando o H2CO3.
ADIÇÃO DE BASE: Se certa quantidade
de íons OH- for introduzida no sangue,
estes íons reagirão com o H+,
retirando-o da solução, logo fará que
o H2CO3 se ionize um pouco mais,
produzindo H+ suficiente para
neutralizar o OH- introduzido.
Em nenhum dos casos, ocorre variações
significativas de pH.
O sangue transportado pelo sistema
circulatório é mantido com pH de 7,4
pela ação de soluções-tampão
20. É a quantidade de ácido ou base que um
tampão pode neutralizar antes que o pH
comece a variar de nível
Depende da quantidade de ácido e base da
qual o tampão é feito
21.
22. Referências Bibliográficas
Skoog. West. Holler. Crouch- Fundamentos de química analítica-tradução 8º Ed.
Norte-amaricana. Ed. Thomson.
FELTRE, Ricardo, 1928-. Química / Ricardo Feltre. — 6. Ed. — São Paulo: Moderna,
2004.
P. W. Atkins e L. Jones, Princípios de Química: questionando a vida moderna e o
meio ambiente, Bookman, Porto Alegre (2001). Ver Cap. 11.
Biblioteca Digital de Ciências, 06/12/2015
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