2 pH e Tampoes

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EQUILÍBRIO ÁCIDO BASE
v O íon hidrogênio (H+) é o íon mais importante nos 
sistemas biológicos
v A [H+] nas células e líquidos biológicos influencia a 
velocidade das reações químicas, a forma e função das 
enzimas assim como de outras proteínas celulares e a 
integridade das células
Íon hidrogênio
Ácidos
Conceito de Arrhenius:
Ácido é toda substância que, em solução 
aquosa, libera como cátion o íon hidrogênio 
(H+). 
Ex.: HCl + H2O « H3O+ + Cl-
Conceito de Brönsted e Lowry:
Ácido é um doador de prótons, uma 
substância que pode transferir um próton 
para outra. 
Bases
Conceito de Arrhenius:
Base é toda substância que em solução 
aquosa se dissocia liberando ânion oxidrila 
(OH-). 
Ex.: NaOH + H2O « Na+ + OH-
Conceito de Brönsted e Lowry:
Base é um receptor de prótons. 
Um ácido pode transferir um próton para uma 
base. 
Ex.: NH3 + H2O « NH4
+ + OH-
Ácidos e Bases
CH3-COOH + H2O « CH3-COO - + H3O+
(ácido) (base)
v O íon acetato é a base conjugada do ácido acético
v O ácido acético é o ácido conjugado do íon acetato 
v O íon hidrônio é o ácido conjugado da água
v A água é a base conjugada do íon hidrônio
Ácidos aumentam a [H+] de uma solução aquosa e 
bases a diminuem
FORTES E FRACOS
Ácido/bases fortes Ácidos/bases fracos
HCl à H+ + Cl- HA + H2O H3O+ + A-
NaOH à Na+ + OH- B + H2O BH+ + OH-
Somente em um sentido Ambos os sentidos
Dissociação total Dissociação parcial
Dissociação da água e 
seus produtos iônicos
H2O + H2O « OH - + H3O+
A água funciona tanto como ácido quanto como base
Na água pura a [H+] é igual a [OH-] 
PH E HOMEOSTASIA
Potencial 
hidrogeniônico (pH)
v A [H+] de uma solução é quantificada em unidades de pH
v O pH é definido como o logarítmo negativo da [H+] 
v pH = -log [H+]
v A escala de pH varia de 0 até 14, uma vez que qualquer 
[H+] está compreendida na faixa de 100 a 10-14.
Homeostasia é a constância do meio interno 
PH X HOMEOSTASIA
Ø equilíbrio entre a entrada ou produção de íons 
hidrogênio e a livre remoção desses íons do 
organismo.
Ø o organismo dispõe de mecanismos para manter a 
[H+] e, consequentemente o pH sanguíneo, dentro da 
normalidade, ou seja manter a homeostasia .
pH do Sangue Arterial
7,47,0 7,8
Faixa de sobrevida
Acidose Alcalose
pH normal
Aumento da [H+]
7,4
Acidose
Alcalose
Queda do pH
Acúmulo de ácidos
Acúmulo de basesPerda de ácidos
Perda de bases
Diminuição da [H+]
Escala de pH
Aumento do pH
Alterações no pH
Fontes de H+ decorrentes 
dos processos metabólicos
Powers,S.K. e Howley, E.T., Fisiologia do Exercício, (2000), pg207 Fig11.3
Metabolismo
aeróbico da glicose
Metabolismo
anaeróbico da glicose
Ácido Carbônico Ácido Lático
Ácido Sulfúrico
Ácido Fosfórico
Corpos Cetônicos Ácidos
H+
Oxidação de Aminoácidos
Sulfurados
Oxidação incompleta de 
ácidos graxos
Hidrólise das fosfoproteínas e nucleoproteínas
PH DOS LÍQUIDOS CORPORAIS
Concentração de H+ em mEq/l pH
Líquido Extracelular
Sangue arterial 4.0 x 10-5 7.40
Sangue venoso 4.5 x 10-5 7.35
Líquido Intersticial 4.5 x 10-5 7.35
Líquido Intracelular 1 x 10-3 a 4 x 10-5 6.0 a 7.4
Urina 3 x 10-2 a 1 x 10-5 4.5 a 8.0
HCl gástrico 160 1,8
Medidas de pH
vEletrométrico
vColorimétrico
pHmetro
Lavar o eletrodo e 
secar com papel absorvente
Padronização feita com soluções 
de pH abaixo e acima do que vai ser medido
Potenciômetro mede [H+]
diferença de potencial elétrico
entre duas soluções
indicadores
Indicador-H H+ + Indicador
(Cor A) (Cor B)
Indicadores de pH
vIndicadores de pH são substâncias (corantes) 
utilizadas para determinar o valor do pH 
Exemplos
Metil-violeta
pH
0 2 4 6 8 10 12
Amarelo Violeta
Tornassol Amarelo Azul
incolor Vermelho 
VioletaFenolftaleína
ASPECTOS ADICIONAIS DOS 
EQUILÍBRIOS AQUOSOS
Água: excepcional habilidade em dissolver 
grande variedade de substâncias.
Soluções aquosas encontradas na natureza:
fluidos biológicos e a água do mar.
Contêm muitos solutos.
Muitos equilíbrios acontecem 
simultaneamente nessas soluções.
SISTEMAS TAMPÕES
OS SISTEMAS TAMPÕES
Tampão » qualquer substância que pode,
reversivelmente, se ligar aos íons hidrogênio.
» Soluções formadas por um ácido fraco e sua base
conjugada ou por um hidróxido fraco e seu ácido
conjugado
Tampão + H+ H+Tampão
TampãoH+ + OH- H2O + Tampão
COMPOSIÇÃO E AÇÃO DAS SOLUÇÕES-TAMPÃO
ü Um tampão resiste às variações no pH porque 
ele contém tanto espécies ácidas para neutralizar 
os íons OH- quanto espécies básicas para 
neutralizar os íons H+.
ü As espécies ácidas e básicas que constituem o 
tampão não devem consumir umas às outras pela 
reação de neutralização.
Exigência preenchida por um par 
ÁCIDO-BASE CONJUGADO
CH3COOH / CH3COO- NH4
+ / NH3ou
• Íons OH- são adicionados à solução-tampão:
[HX] ↓
[X-] ↑
• Quantidades de HX e X- no tampão são grandes 
comparadas com a quantidade de OH- adicionada, por 
isso a razão [HX] / [X-] não varia muito, tornando a 
variação no pH pequena.
COMPOSIÇÃO E AÇÃO DAS SOLUÇÕES-TAMPÃO
CAPACIDADE DE TAMPÃO
ü É a quantidade de ácido ou base que um 
tampão pode neutralizar antes que o pH 
comece a variar a um grau apreciável.
ü Depende da quantidade de ácido e base 
da qual o tampão é feito.
SISTEMAS PRIMÁRIOS REGULADORES 
DO PH
TAMPONAMENTO
SANGUE COMO UMA SOLUÇÃO-TAMPÃO
SANGUE COMO UMA SOLUÇÃO-TAMPÃO
ü Os principais órgãos que regulam o pH do sistema
tampão ácido carbônico-bicarbonato são pulmões e rins.
Alguns dos receptores no encéfalo são sensíveis às
concentrações de H+ e CO2 nos fluídos corpóreos
aumentando a frequência respiratória para aumentar a
expiração. Os rins absorvem ou liberam H+ e HCO3
-; muito
do excesso de ácido deixa o corpo através da urina, que
normalmente tem pH de 4,0 a 8,0.