ÁCIDO BASE, PH, TAMPÃO CMC

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CMC 
Aula 05 (Teórica 04 – Água) – Parte 2 
 
Unidade II 
- Ácido-Base; 
- pH; 
- Tampão; 
IONIZAÇÃO E DEFINIÇÃO DE PH 
• IONIZAÇÃO = é quando uma molécula adquiri uma característica carregada 
(+) ou (-); 
• Dissociação H2O 
Dissociação da água = 
RARA 
pH = Quantidade de H+ 
 
H2O OH
- + H+ 
Dissocia 
[H+] sobe = pH cai 
DEFINIÇÃO DE PH 
• Transformou-se o valor da concentração de íons H+ em pH; 
• Os possíveis valores da concentração de H+ e OH-, em uma solução aquosa, 
podem ser de várias ordens de magnitude, variando de cerca de 101,3 a 
10-15,3. 
• Assim sendo, é conveniente representá-los em uma escala logarítmica, 
reduzida e de mais fácil manuseio. 
pH = - log [H+] 
pH = - log [OH-] 
INTRODUÇÃO 
• A maior parte das soluções eletrolíticas existentes possuem os íons H+ e OH-; 
• Foram classificados assim porque conduzem corrente elétrica, com maior ou 
menor intensidade; 
• Em 1884 Arrhenius definiu que toda substância que libera H+ é um ácido, e 
toda substância que libera OH- é uma base; 
 
ESCALA DE PH 
HCl NaOH 
IMPORTÂNCIA PH 
• Serve como determinante do perfil de funcionamento de uma série de 
proteínas; 
• pH é controlado nos nossos sistemas biológicos por sistemas tampão; 
SISTEMAS TAMPÃO 
Tampão 
Tem a ver 
Concentração de íons 
H+ no meio 
Alterado por Ácidos e Bases (fortes ou 
fracas) 
EX.: Ácido Forte 
 
HCl H+ + Cl- 
Dissocia 
Aumenta 
p
H
 =
 ca
i 
EX.: Base Forte 
 
NaOH Na+ + OH- 
Dissocia 
Consome 
p
H
 =
 sob
e 
1 
2 
3 
4 
pH 
ÁCIDOS/BASES 
FORTES FRACAS 
 
HCl H+ + Cl- Dissocia 
Ocorre apenas em um sentido 
DISSOCIAÇÃO TOTAL 
Ex: Ácido Ex: Ácido 
 
HA H+ + A- Dissocia 
Associa 
Ocorre dois sentidos 
DISSOCIAÇÃO PARCIAL 
PORTANTO... 
• As substâncias consideradas ácidos ou bases fortes são aquelas que 
tendem a se dissociar totalmente quando em solução, diminuindo ou 
aumentando o pH do meio, respectivamente; 
 
• Nas células e nos fluidos biológicos predominam ácidos e bases fracos, que 
não são completamente ionizáveis em solução (alguns dissociam-se menos 
que 1 %); 
 
 
ÁCIDOS E BASES 
• Ácido = gosto azedo e causa mudança de cor; 
• Bases = gosto amargo e sensação escorregadia; 
 
• Arrhenius: ácidos aumentam a [H+] e bases aumentam a [OH-] em uma 
solução aquosa. 
 
 
 
 Arrhenius: ácido + base  sal + água. 
Ácidos = substâncias que produzem íons 
H3O
+ (H+), quando dissolvidos em água 
Bases = substâncias que produzem íons 
OH-, ao serem dissolvidos em água 
Soluções aquosas 
REAÇÕES DE TRANSFERÊNCIA DE H+ 
Ácido doa H+ e base aceita H+. 
 
 
 
• Água = comportamento de ácido ou de base. 
• Substâncias Anfóteras = comportamento como ácidos ou como bases. 
Exemplo: HCl + H2O  H3O
+ + Cl- 
 HCl doa um próton a água. Portanto, HCl é um ácido. 
 H2O aceita um próton do HCl. Portanto, H2O é uma base. 
DEFINIDOS ÁCIDOS/BASES 
FORTES FRACAS 
 
HCl H+ + Cl- Dissocia 
Ocorre apenas em um sentido 
DISSOCIAÇÃO TOTAL 
Ex: Ácido Ex: Ácido 
 
HA H+ + A- Dissocia 
Associa 
Ocorre dois sentidos 
DISSOCIAÇÃO PARCIAL 
OU SEJA... 
• Por mais que se adicione ácido ou base em meio contendo tampão, o pH 
sempre tenderá a se manter estável por decorrência da constante de 
equilíbrio; 
 
• Logo, tampão é toda solução que impede que ocorram variações 
bruscas de pH em uma determinada faixa, quando é adicionado 
ácido ou base ao meio; 
SOLUÇÃO TAMPÃO 
• Todo o sistema ou processo que dependa do pH, está associado a um 
TAMPÃO. 
 
• Ex.: sistemas biológicos – sangue, sistemas enzimáticos; 
 
• Reações químicas; 
 
• Biotecnologia – lavagem de células, quebrar o DNA, eletroforese. 
 
COMO DETERMINAR SE É ÁCIDO OU BÁSICO? 
• Titulação: Determinar a quantidade desconhecida de um composto através da 
reação deste com um reagente padrão ou padronizado. 
 
• Utiliza-se indicadores: soluções que possuem a propriedade de adquirir 
colorações diferentes quando em meio ácido ou meio básico. 
Indicadores Meio 
ácido 
Meio básico 
Fenolftaleína Rosa 
Tornassol Vermelho Azul 
Azul de bromotimol Amarelo Azul 
Alaranjado de metila Vermelho Amarelo 
 
FAIXA DE TAMPONAMENTO 
• Experimentalmente, todo e qualquer tampão é capaz de impedir as 
variações bruscas de pH - 1 unidade para cima ou para baixo do seu pKa; 
• Ou seja, somente são capazes de tamponar 10 vezes a variação da 
concentração de H+, seja para baixo como para cima; 
TAMPONAMENTO BIOLÓGICO 
• Muitas reações químicas que ocorrem dentro de uma célula, ou mesmo fora 
dela, dependem do pH. Pequenas variações no pH podem afetar a 
velocidade das reações químicas ou mesmo não permitir que elas ocorram, o 
que pode acarretar na morte celular. 
TAMPÕES BIOLÓGICOS – PH SANGUÍNEO E CELULAR 
 
 
 
 
 
 
• Ph deve ser finamente regulado no organismo, pois é nesta faixa onde há o 
funcionamento ótimo das proteínas e outras moléculas! 
 
• Nosso organismo possui ferramentas eficientes para manter pH nesta 
faixa "ideal"; 
<[H+] >[H
+] 
PH SANGUÍNEO 
TAMPÃO BICARBONATO 
• Principal tampão responsável por manter pH sanguíneo nas faixas ótimas; 
 
 
H2CO3 HCO3
- + H+ 
Dissocia 
1 
Ácido Carbônico 
Bicarbonato 
FRACO = NÃO DISSOCIA 
COMPLETAMENTE 
2 
3 
Associa 
Dissocia e Associa 
TAMPÃO BICARBONATO 
• Tampão H2CO3 - Característica diferente das outras: 
 
 
H2CO3 HCO3
- + H+ 
Dissocia 
1 
Associa 
 
H2CO3 CO2 + H2O
 
Dissocia 
2 
Associa 
• Duas substâncias que não são 
iônicas; 
 
• Da mesma forma estas podem se 
associar formando o ácido carbônico; 
Enzima: 
ANIDRASE CARBÔNICA 
2 
Desloca – direita e esquerda 
TAMPÃO BICARBONATO 
• CO2 – produto da oxidação final da molécula de glicose, aminoácidos e lipídios; 
• Portanto – produzido o tempo todo e controla o pH; 
 
 
 
H2CO3 HCO3
- + H+ 
Dissocia 
Associa 
 
CO2 + H2O
 
Dissocia 
Associa 
Aumenta [ ] Capta Transforma 
ácido carbônico 
Enzima: 
ANIDRASE CARBÔNICA Inverso também pode acontecer 
TAMPÃO BICARBONATO 
• Tanto CO2 como HCO3
- dissolvidos são regulados pelos pulmões e 
rins, respectivamente; 
 
• Isso permite uma rápida adição ou remoção destes componentes 
do sangue, fazendo assim o tampão bicarbonato o mais potente do 
organismo; 
 
 
 
 
 
ACIDOSE 
• A acidose respiratória ocorre às vezes com pessoas com pneumonia, enfisema, ou 
em pacientes anestesiados, porque estas condições podem interferir na 
respiração; 
• Seu nível de H2CO3 sobe porque CO2suficiente não é exalado. O sistema nervoso 
responde à acidose tentando aumentar a velocidade e a intensidade da 
respiração a fim de diminuir a Pco2; 
 
ALCALOSE 
• A alcalose respiratória resulta do outro extremo-hiperventilação, ou 
respiração aumentada. Neste caso, muito CO2 é perdido pelos 
pulmões. A pCO2 cai e a concentração de H2CO3 é reduzida abaixo do 
valor normal. 
 
• Um ataque de ansiedade ou histeria pode às vezes fazer com que uma 
pessoa respire muito rapidamente. Nestas condições, o pH 
sangüíneo pode subir a 7,6 ou 7,7 dentro de minutos. O sistema 
nervoso responde à alcalose baixando a velocidade de respiração 
para aumentar a pCO2e a concentração de H2CO3. 
TAMPONAMENTO BIOLÓGICO 
• O organismo dispõede três importantes mecanismos reguladores do pH e tem a finalidade de 
preservar as condições ótimas para as funções celulares: 
• O mecanismo respiratório; 
• O mecanismo renal; 
• E o mecanismo químico, representado por pares e constituído por um ácido fraco e uma base 
conjugada, os quais representam os tampões mais importantes no organismo vivo, abaixo 
segue os tipos e as quantidades relativas: 
 
 
• 
 
• Ácido carbônico / bicarbonato – 64% 
 
• Proteína ácida / proteína básica – 7% 
 
• Hemoglobina / oxihemoglobina – 28% 
 
• Fosfato monoácido / fosfato diácido – 1% 
 
TAMPONAMENTO BIOLÓGICO 
• ENTÃO: 
• O organismo humano utiliza três mecanismos para controlar o equilíbrio ácido-básico do 
sangue. 
• Primeiramente, o excesso de ácido é excretado pelos rins, principalmente sob a 
forma de amoníaco. 
• Secundariamente, o corpo usa as soluções-tampão no sangue para amenizar as 
repentinas alterações da acidez.O mais importante tampão presente no sangue é o 
bicarbonato. 
• Terciariamente, está a excreção do anidrido carbônico que é um subproduto importante 
do metabolismo do oxigênio e por isso é constantemente produzido pelas células e 
transportado pelo sangue até os pulmões onde será exalado. 
•