Solução tampão

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Conteúdo: Definição
			 Aplicações
AULA 5 - SOLUÇÕES TAMPÃO
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Definições (Skoog, Cap. 9, 14-15)
	São soluções formadas por um ácido fraco e sua base conjugada (ou por um hidróxido fraco e seu ácido conjugado), que resiste a variações de pH.
EX.: Tampão + H+  H+Tampão
 TampãoH+ + OH-  H2O + Tampão
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Solução Tampão (Buffer)
Uma solução contendo um ácido fraco, HA, e sua base conjugada, A-, pode ser ácida, neutra ou básica, dependendo da posição dos dois equilíbrios envolvidos:
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Soluções Tampão: É a mistura de ác. Fraco e sua base conjugada (e vice-versa)
Combinam-se com ácidos e bases em excesso evitando variações de pH.
É possível relacionar a concentração do tampão com o pH e o pKa através da chamada equação de Henderson-Hasselbalch : 
			pH = pKa + log
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Demonstrando a Equação de 
Henderson-Hasselbalch
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COMPOSIÇÃO E AÇÃO DAS SOLUÇÕES-TAMPÃO
 Um tampão resiste as variações no pH porque ele contém tanto espécies ácidas para neutralizar os íons OH- quanto espécies básicas para neutralizar os íons H+.
 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+ / NH3
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Resistência da variação do pH após adição de peq. [ácidos] ou [bases] fortes
EFEITO DA ADIÇÃO DE ÁCIDOS E BASES 
NA SOLUÇÃO TAMPÃO
Soluções Tampão não mantêm o pH a valores ctes, mas as variações são relativamente pequenas quando diluídas com ácidos ou bases fortes.
Soluções diluídas dos respectivos
Reagentes (HCl, HA e Sol. Tampão)
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PODER TAMPONANTE
(Log 0,1= log 10-1= -1.log 10= -1)
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EXEMPLOS DE TAMPÕES
CH3-COOH + CH3-COONa
Acetato:
Bicarbonato:
H2CO3 + NaHCO3
Fosfato:
H2PO-4 + NaHPO4
Amônia:
NH4OH + NH4Cl
 Respectivo SAL
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ASPIRINA E SUA AÇÃO TAMPÃO
A aspirina tamponada diminui a irritação estomacal 
devido a ação do tamponante
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PREPARO DE SOLUÇÃO TAMPÃO
Mistura de um ácido fraco ou uma base fraca com um sal do ácido ou da base.
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Solução Tampão Acetato e seu sal: 
CH3-COOH  CH3-COO - + H+
CH3-COONa  CH3-COO - + Na+
http://www.youtube.com/watch?v=H-yIubGCOzs
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Exemplo- SKOOG, pg 238
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EXEMPLO- Skoog
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EXEMPLOS: Resistência de tampões a variações de pH produzidas pela diluição ou adição de ácidos ou bases fortes.
1- SKOOG, CAP 9, 9.13 (sistemas tampão que consistem em uma base fraca e seu ácido conjugado.)
	Calcule a variação do pH quando uma porção de 100 ml de (a) 0,5M de NaOH é adicionada a 400 ml de uma solução tampão contendo amônia. Sabendo que:[NH3]= 0,2M; [NH4+]=0,3M
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Continuação
Tampões não mantêm o pH a um valor absoludamente constante, mas variações no pH são relativamente pequenas qdo quantidades pequenas de ácidos ou bases são adicionadas a eles.
Qdo ADICIONOU NaOH ( 0,05M ) NA SOL. TAMPÃO DE NH3/NH4Cl  pH= 9,11 
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APLICAÇÕES
Sistemas Tampão do Organismo
Função: regulam o pH do organismo
Mecanismos reguladores de pH no organismo:
Mecanismos renais
Mecanismos respiratórios
Sistemas Tampão
Eliminam substâncias indesejáveis ou em excesso
Reagem com ácidos e bases neutralizando-os
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Principais Sistemas Tampão Biológico
Atuação:
Líquido intravascular – sangue
Líquido intersticial – tecidos
Líquido intracelular – interior das células
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Tampão Biológico –Fosfato
H2PO4-  HPO42- + H+
O sistema tampão fosfato atua no fluido interno de todas as células. 
Este sistema tampão consiste de íons de dihidrogenofosfato (H2PO4-) como doador de íons de hidrogênio (ácido) e íons de hidrogênio fosfato (HPO42 - ) como aceptor de íons de hidrogênio (base). 
Estes dois íons estão em equilíbrio uns com os outros, como indicado pela 
equação química: 
Ka= 6,23 × 10-8 a 25 ° C. 
(Fluido celular tem um pH na faixa de 6,9-7,4) 
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Sistema Tampão das Proteínas 
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Sistema Tampão das Proteínas 
 Aminoácidos 
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Ácido Aspártico
Sistema Tampão das Proteínas 
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Tampão bicarbonato
Mecanismo químico – reação imediata
Meio extracelular
 - Bicarbonato de potássio
 - Bicarbonato de magnésio
 - Bicarbonato de sódio
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Se 	[HCO3- ]		 pH
		
Se [CO2 ]		 pH
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Se for adicionada solução ácida: 
Ácido carbônico é muito instável – dissocia-se de imediato
	H2CO3 CO2 + H2O
Regulação respiratória
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Excesso de CO2:
Se p(CO2) em NaHCO3	 pH 
Acidose Respiratória
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Se for adicionada solução alcalina:
Regulação renal
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Importância do estudo do tampão bicarbonato
pH do sangue pode ser determinado – conhecimento das alterações da [H+] em função das variações do bicarbonato;
Primeira linha de defesa para evitar grandes modificações do estado de equilíbrio ácido-base;
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Importância do estudo do tampão bicarbonato
H2CO3 é formado mesmo em condições patológicas;
Nos processos fisiológicos durante a passagem de sangue pelos capilares dos tecidos/pulmões o tampão HCO3-/H2CO3 sofre alterações para neutralização e eliminação do H2CO3;
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Importância do estudo do tampão bicarbonato
Centros respiratórios são regulados pela [CO2] no sangue, permitindo manter o tampão nas concentrações convenientes;
Sistema, quantitativamente, mais abundante no plasma sanguíneo.
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Mecanismo regulador respiratório
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Mecanismo regulador respiratório
A função respiratória processa-se mediante três actividades distintas:
ventilação
perfusão
difusão
		
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Mecanismo regulador respiratório
Sistema respiratório
Ar atmosférico
Sangue venoso
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Mecanismo regulador respiratório
O dióxido de carbono é transportado sob três formas possíveis:
Forma dissolvida
Forma carbamino-hemoglobina
Forma de íon bicarbonato
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Mecanismo regulador respiratório
H2CO3 <--> CO2 + H2O
H+ + HCO3- <-->
Difunde-se para os alvéolos e é expirado
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Mecanismo regulador respiratório
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Mecanismo regulador respiratório
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Mecanismo regulador respiratório
A regulação respiratória do equilíbrio ácido-base é feita exclusivamente através da regulação do dióxido de carbono;
Alterações da ventilação alveolar podem interferir com o metabolismo celular.
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Mecanismo Regulador Renal
	Este mecanismo tem como base o sistema tampão de bicarbonato:
		* Regula [H+];
Rim 	* Promove a ou o [HCO3-];
		* Elimina urina ácida ou básica. 
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Mecanismo Regulador Renal
Mas como é que este mecanismo funciona realmente?
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Mecanismo Regulador Renal
 [H+] 			reabsorção de HCO3- 									 (acidose) 				(compensação)
 [H+] 			 excreção de HCO3- 	
	(alcalose)				(compensação)
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* Reajuste do pH mais tardio ;
* Pode manter-se em funcionamento por longos períodos de tempo;
* Ação lenta, porém efectiva; 
Mecanismo Regulador Renal
OBS: Fazer os exercícios propostos do cap. 9 e 14 do Livro SKOOG digital.