SOLUÇÃO TAMPÃO

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O EFEITO DO ÍON COMUM
 Concentrações no equilíbrio de íons em solução contendo um ácido fraco ou uma base fraca.
 Soluções que contêm não apenas um ácido fraco, como o ácido acético (CH3COOH), mas também um sal solúvel desse ácido, como o CH3COONa.
O que acontece quando CH3COONa é adicionado à solução de CH3COOH?
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 CH3COONa é um eletrólito forte.
Dissocia-se completamente em solução aquosa para formar íons Na+ e CH3COO-.
 Em comparação, CH3COOH é um eletrólito fraco.
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 A adição de CH3COO- a partir de CH3COONa faz com que o equilíbrio desloque-se para a esquerda, diminuindo, portanto, a concentração no equilíbrio de H+ (aq).
CH3COONa
Adição de CH3COO- desloca o equilíbrio, reduzindo [H+].
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CH3COO- é uma base fraca.
O pH da solução aumenta.
[H+] diminui.
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EFEITO DO ÍON COMUM
A extensão da ionização de um eletrólito fraco é diminuída pela adição à solução de um eletrólito forte no qual há um íon comum com o eletrólito fraco. 
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 A ionização de uma base fraca também diminui com a adição de um íon comum. Por exemplo, a adição de NH4+ (como a partir do eletrólito forte NH4Cl) faz com que o equilíbrio de dissociação de NH3 desloque para a esquerda, diminuindo a concentração de OH- no equilíbrio e abaixando o pH.
NH4Cl
Adição de NH4+ desloca o equilíbrio, reduzindo [OH-].
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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
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COMPOSIÇÃO E AÇÃO DAS SOLUÇÕES-TAMPÃO
 Um tampão resiste ás 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
ou
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COMPOSIÇÃO E AÇÃO DAS SOLUÇÕES-TAMPÃO
Preparação
Mistura de um ácido fraco ou uma base fraca com um sal do ácido ou da base.
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COMPOSIÇÃO E AÇÃO DAS SOLUÇÕES-TAMPÃO
Considerando-se um ácido fraco:
 [H+], e em decorrência o pH, é determinado por dois fatores: O valor de Ka para o componente ácido fraco do tampão e a razão das concentrações do par ácido-base conjugado [HX] / [X-].
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COMPOSIÇÃO E AÇÃO DAS SOLUÇÕES-TAMPÃO
 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.
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COMPOSIÇÃO E AÇÃO DAS SOLUÇÕES-TAMPÃO
 Íons H+ são adicionados à solução-tampão:
[X-]
[HX]
 Quantidades de HX e X- no tampão são grandes comparadas com a quantidade de H+ adicionada, por isso a razão [HX] / [X-] não varia muito, tornando a variação no pH pequena.
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COMPOSIÇÃO E AÇÃO DAS SOLUÇÕES-TAMPÃO
 Os tampões resistem mais eficazmente à variação de pH em qualquer sentido quando as concentrações de ácido fraco e base conjugada são aproximadamente as mesmas.
 A partir da equação:
 Quando as concentrações de ácido fraco e base conjugada são iguais, [H+] = Ka.
 Geralmente tentamos selecionar um tampão cuja forma ácida tem pKa próximo do pH desejado.
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Mecanismos de Ação dos Tampões
1. Adição de ácido
CH3-COOH + CH3-COONa
+
HCl
2CH3-COOH + NaCl
CH3-COOH + CH3-COONa
2. Adição de base
+
NaOH
2CH3-COONa + H2O
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Exemplos de Tampões
CH3-COOH + CH3-COONa
Acetato
Bicarbonato
H2CO3 + NaHCO3
Fosfato
H2PO-4 + NaHPO4
Amônia
NH4OH + NH4Cl
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CAPACIDADE DE TAMPÃO E pH
 Características de um tampão:
CAPACIDADE
pH
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CAPACIDADE DE TAMPÃO
 É a quantidade de ácido ou base que um tampão pode neutralizar antes que o pH comece a variar a um grau apreciável.
 Depende da quantidade de ácido e base da qual o tampão é feito.
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pH
 Depende de Ka para o ácido e das respectivas concentrações relativas de ácido e base que o tampão contém.
 Quanto maior as quantidades do par ácido-base conjugado, a razão de suas concentrações, e, conseqüentemente, o pH se tornam mais resistentes às mudanças.
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EQUAÇÃO DE HENDERSEN-HASSELBALCH
 Onde, - log [H+] = pH e – log Ka = pKa, temos:
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Equação de Henderson-Hasselbalch
HA 
H+ + A-
Ka =
[H+] [A-]
[HÁ]
H+ = Ka .
A-
HA
H + = Ka .
A-
HA
H+
1
= 
1
Ka
.
A-
HA
H+
1
= 
1
Ka
A-
HA
log
log
+ log
pH = pKa 
A-
HA
+ log
Aceptor de 
H+
Doador de 
H+
(sal)
(ácido)
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Poder Tamponante
pH do tampão 
Concentrações do sal e do ácido
Relação Sal/Ácido = 0,1
pH = pKa + log 0,1
pH = pKa -1
Relação Sal/Ácido = 10/1
pH = pKa + log 10
pH = pKa +1
Poder tamponante de um sistema tampão pode ser definido pela quantidade de ácido forte que é necessário adicionar para fazer variar o pH de uma unidade
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Sistemas Primários Reguladores do pH
Os sistemas químicos de tampões ácido-base dos líquidos corporais;
O centro respiratório, que regula a remoção de CO2 do líquido extracelular;
Os rins, que agem reabsorvendo o bicarbonato filtrado ou eliminando o H+ pelo sistema tampão fosfato ou na forma de NH4+.
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Os Sistemas Tampões do Organismo
	Os principais sistemas tampões presentes no organismo, que permitem a manutenção da homeostasia, são:
 sistema bicarbonato
 sistema fosfato
 proteínas 
 sistema da amônia
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SANGUE COMO UMA SOLUÇÃO-TAMPÃO
 Sistema tampão usado para controlar o pH no sangue.
SISTEMA TAMPÃO ÁCIDO CARBÔNICO-BICARBONATO
 H2CO3 / HCO3- : são um par ácido base conjugado.
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SANGUE COMO UMA SOLUÇÃO-TAMPÃO
 Equilíbrios importantes no sistema tampão ácido carbônico-bicarbonato:
CO2: um gás que fornece um mecanismo para o corpo se ajustar aos equilíbrios.
A remoção de CO2 por exalação desloca o equilíbrio para a direita, consumindo íons H+.
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SANGUE COMO UMA SOLUÇÃO-TAMPÃO
 Para que o tampão tenha pH de 7,4, a razão [base] / [ácido] deve ser igual a um valor de 20.
 No plasma sangüíneo normal as concentrações de HCO3- e H2CO3 são aproximadamente de 0,024 mol / L e 0,0012 mol /L, respectivamente.
 O tampão tem alta capacidade para neutralizar ácido adicional, mas apenas uma baixa capacidade para neutralizar base adicional.
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SANGUE COMO UMA SOLUÇÃO-TAMPÃO
 Os principais órgãos que regulam o pH do sistema tampão ácido carbônico-bicarbonato são pulmões e rins. Alguns dos receptores no cérebro são sensíveis às concentrações de H+ e CO2 nos fluídos corpóreos. Quando a concentração de CO2 aumenta, os equilíbrios deslocam-se para a esquerda, o que leva à formação de mais H+. Os receptores disparam um reflexo para respirar mais rápido e mais profundamente, aumentando a velocidade de eliminação de CO2 dos pulmões e deslocando o equilíbrio de volta para a direita. Os rins absorvem ou liberam H+ e HCO3-; muito do excesso de ácido deixa o corpo na urina, que normalmente tem pH de 5,0 a 7,0.
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Os Sistemas Tampões do Organismo
Leitura Complementar:
 Basic medical Biochemistry 
 Marks, Marks and Smith
 Editora Williams & Williams, 1996
 Caítulo 4: Acids, Bases, and Buffers
		Páginas 37- 42
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Experimentos Práticos
Livro Guia de Aulas Práticas pg 51
Experimento 1
Funcionamento dos Tampões
Medir o pH com indicador universal (comparar com a cor na tabela)
H2O dest.
Sol.
Básica
Sol.
Básica
Sol.
Ácida
Sol 
Tampão
Sol.
Ácida
H2O dest.
Sol 
Tampão
Ind.
Univ
Ind.
Univ
Ind.
Univ
Ind.
Univ
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Experimentos
Funcionamento dos Tampões
Ingerirsuco de limão.
Coletar a saliva e medir o pH com papel indicador
Coletar a saliva em seguida e medir o pH com papel indicador
Esperar 20 minutos e coletar novamente a saliva e medir o pH com papel indicador
Experimento 2
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Experimentos
Força Iônica dos Tampões
Capacidade Tamponante com proporções sal/ácido constantes
Mesmos tubos de ensaio do experimento anterior
Colocar 7 gotas de indicador universal
D
ND
Tubos de ensaio grandes
Experimento 3
Experimento 4
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No. 5 
Capacidade Tamponante com proporções sal/ácido variáveis
Tubos de ensaio mais curtos
pHmetro de bolso
Experimentos
Parte I 
Parte II 
1A
1B
2A
2B
3A
4A
3B
4B