PH_TAMPOES

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  A molécula de água tem uma leve tendência a se ionizar 
reversivelmente, produzindo um íon H+ e um íon OH- : 
 H2O ↔ H+ + OH- 
  A constante de equilíbrio para esta reação pode ser 
descrita por: 
 Keq= [H+][OH-] 
 [H2O] 
  Constante de equilíbrio para a reação de dissociação: 
 Keq= [H+][OH-] 
 [H2O] 
Keq’= [H+][OH-] 
 55,5 
 KW = 1,O X 10-14 = [H+][OH-] 
1,8 X 10-16 = [H+][OH-] 
 55,5 
(55,5)(1,8 X 10-16) = [H+][OH-] 
(99,9 X 10-16) = [H+][OH-] 
1,0 X 10-14 = [H+][OH-] 
Produto Iônico da água 
Concentração da H2O 
em água pura 
Keq H2O a 25oC =1,8 X 10-16 
  O produto iônico da água é a base da escala de pH, que designa a 
concentração real de H+ e OH- em qualquer solução aquosa no 
intervalo entre 1,0 M de H+ e 1,0 M de OH- 
 pH = log 1_ 
 [H+] 
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Fenolftaleína: 
Ponto de viragem: pH 8,3 - 10 
  Tabela com variações de alguns indicadores 
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  São soluções que, devido à sua composição, resistem, dentro de 
certos limites, a variações bruscas no pH pela adição de álcali 
ou ácido. 
  O sistema tampão consiste de uma mistura de ÁCIDO FRACO 
(doador de H+) e sua BASE CONJUGADA (aceptor de H+). 
  Completamente ionizados em soluções 
aquosas diluídas: 
◦  Ácido Clorídrico 
◦  Ácido Sulfúrico 
◦  Ácido Nítrico 
◦  NaOH 
◦  KOH 
Ácidos fortes 
Bases fortes 
HA (ácido fraco) ↹ H+ + A- 
Existe um equilíbrio entre o ácido (HA) e a sua forma dissociada. No entanto, 
a maior quantidade é de ácido (HA) não dissociado. 
HA (ácido fraco) ↹ H+ + A- 
Recebe o nome de base conjugada por que está 
associada a um ácido fraco 
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Ácidos Fracos: 
•  Muito comuns em sistemas biológicos 
•  Importante papel no metabolismo e sua regulação 
Se no sistema ocorrer aumento na concentração de H+ 
por acréscimo de ácido (H+), a reação será deslocada no 
sentido da formação de HA (ácido fraco): o pH é 
mantido 
HA (ácido fraco) ↹ H+ + A- 
Se no sistema ocorrer aumento na concentração de OH- 
por acréscimo de base (OH-), ocorrerá a formação de 
água, a reação será deslocada no sentido da formação 
de H+): o pH é mantido 
HA (ácido fraco) ↹ H+ + A- 
Desta forma a concentração de H+ é mantida constante 
e o pH no meio não se altera significativamente com 
acréscimo de ácido ou base no meio. 
É por este motivo que ácidos fracos são tampões 
(minimizam variações de pH). 
  A capacidade tamponante é resultado de reações reversíveis 
quando numa solução o doador de próton contem H+ de reserva que 
pode ser liberado para neutralizar uma adição de OH- ao sistema, 
com formação de H2O, satisfazendo ao equilíbrio [H+][OH-] = 1,0 X 
10-14 M 
Quanto mais forte o ácido: maior tendência de perder 
(doar próton)!! 
A tendência de um ácido de perder um próton em 
solução aquosa é determinada pela Keq da reação 
REVERSÍVEL : 
Keq em reações de ionização = constantes de dissociação Ka 
Ácidos mais fortes > Ka < Ácidos mais fracos 
Ácido forte 
Ácido forte 
Ácido fraco 
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  É o pH específico no qual o equilíbrio de um 
ácido em solução aquosa é atingido 
  Análogo ao pH*: 
  Quanto maior a tendência de dissociar um 
próton, mais forte o ácido e menor o pKa 
*
 
Cada ácido ou base fracos funciona como um tampão na 
faixa de pH próxima ao pKa do ácido. 
  Utilizada para calcular a concentração do ácido em 
uma solução 
  Adicionando-se EM PEQUENOS VOLUMES uma base 
forte (usualmente NAOH) de concentração conhecida 
até que o ácido seja neutralizado 
 (uso de indicadores ou pHmetro) 
  Calcula-se a concentração do ácido de acordo com o 
volume e concentração da base adicionada 
Ácido 
acético 
pKa = pH em que [HA] = [A-] 
A medida em que OH- é 
adicionada, o ácido se 
dissocia, aumentando a 
concentração da base 
conjugada (A-) 
Acetato 
(A-) 
Concentração do doador de H+ = 
Concentraçãodo aceptor de H+ 
Ácido 
acético 
Diidrogênio 
fosfato 
Íon Amônio 
Mais forte 
Mais fraco 
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  A curva de titulação mostra que um ácido fraco e sua base 
conjugada (ânion) podem funcionar como um tampão em 
determinada faixa de pH !! 
  Região achatada que se estende por cerca de uma unidade de pH 
de cada lado do seu ponto médio: ZONA DE TAMPONAMENTO 
  Na zona de tamponamento 
o pH se altera muito pouco, ao 
se adicionar pequenas 
quantidades de H+ ou OH-, 
pois o ácido captura ou perde 
um H+ 
  Cada ácido ou base fracos funciona como um tampão na 
faixa de pH (faixa de tamponamento) próxima ao pKa do 
ácido 
pois é onde existem muitas 
moléculas que podem perder e 
muitas que podem ganhar H+ 
pKa = log 1_ 
 Ka 
Ka = [H+][A-] 
 [HA] 
  A relação entre pH e pKa é dada pela equação de Henderson-
Hasselbach: 
 pH = pKa + log [A-] 
 [HA] 
  Quando [HA] = [A-] : 
 pH = pKa 
  Manutenção do pH dos meios intra e extra 
celulares (~ pH 7 ): 
◦  Mantém as moléculas em seu estado iônico ótimo 
 (permitindo interações iônicas) 
◦  Funcionamento de enzimas,manutenção de 
estrutura de biomoléculas, etc... 
  pH ótimo das enzimas 
  Variação no pH 
 Altera velocidade de 
reações cruciais 
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  Proteínas que possuem aminoácidos com grupos 
funcionais que são ácidos ou base fracos 
pKa = 6,0 
Pode tamponar 
efetivamente ao 
redor do pH neutro 
  Nucleotídeos (ex: ATP) e outras moléculas de baixo 
peso molecular possuem grupos ionizáveis 
  Organelas intracelulares especializadas e 
compartimentos extracelulares contendo alta 
concentração de compostos tamponantes 
  Ácidos orgânicos Vacúolos 
  Amônia (NH3) Urina 
  Sistemas fosfato e bicarbonato 
  Sistema-tampão fosfato 
◦  Age no citoplasma de todas 
as células 
Fosfato diácido: 
doador de prótons Fosfato monoácido: 
aceptor de prótons Resiste a variações do pH entre 5,9 
e 7,9: tampão efetivo nos fluidos 
biológicos 
  Sistema-tampão bicarbonato 
◦  Age no plasma sanguíneo 
Ácido carbônico: 
doador de prótons Bicarbonato: 
aceptor de prótons 
  Sistema-tampão bicarbonato 
Quando H+ aumenta no 
sangue (ex: ácido 
láctico): 
 H2CO3 
 CO2 
 pressão de CO2 no 
espaço aéreo pulmonar 
 ventilação 
Hiperventilação = acidose metabólica 
  Sistema-tampão bicarbonato 
Hipoventilação = alcalose metabólica 
Quando pH aumenta no 
sangue (ex: NH3 no 
catabolismo de proteínas): 
 H+ (consumido) 
 H2CO3 
 CO2 
 pressão de CO2 no 
espaço aéreo pulmonar 
 ventilação 
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  A água é o meio de reação das células. 
  A água é um solvente polar. 
  Solutos polares podem ser dissolvidos pela água. 
  Solutos anfipáticos formam micelas em soluções aquosas. 
  A água tem um leve tendência a se ionizar. 
  O produto iônico da água é a base da escala de pH 
  Ácidos fracos se ionizam reversivelmente em soluções aquosas. 
  Sistemas tampão são formados por ácidos fracos e suas bases 
conjugadas. 
  Os sistemas tampão resistem a alterações do pH quando 
pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas. 
  A equação de Henderson-Hasselbach demonstra a relação entre 
pH do meio e pKa de um ácido fraco. 
Resumo