pH e sistema tampão 1

Prévia do material em texto

pH e sistema tampão:
•O pH, potencial de 
hidrogênio ou 
potencial de 
hidrogênio iônico 
é um índice que 
indica acidez, 
neutralidade ou 
alcalinidade de um 
meio qualquer.
pH
• pH é uma forma de expressar a concentração de íons hidrogênio (H+) 
em uma solução.
• O prefixo “p” significa “logaritmo (decimal) negativo de”. 
• pH é o logaritmo negativo da concentração de H+ em uma solução, 
em molaridade.
Ionização
A constante de equilíbrio que determina o grau de conversão dos 
componentes à esquerda da reação nos componentes à direita, 
que é expressa pela fórmula:
Dissociação da água
Calculo da ionização
• Kw é a constante que representa o equilíbrio iônico da água.
• Onde [H+] é a concentração de H+ na solução, [OH−] é a 
concentração de OH− na solução e [H2O] é a concentração de água 
na solução.
Foi calculada, a 25 o C, como igual a 1,8 × 10−16.
• A concentração molar de água em soluções diluídas pode ser 
calculada.
peso molecular da água (18 g) 
densidade (1 g/mL), 
1,8 × 10−16 × 55,5 = [H+] [OH−]
1,0 × 10−14= [H+] [OH−]
• Na água pura, a concentração de íons H+ é sempre igual à 
concentração de íons OH-.
• H20 pura a 25ºC: as concentrações em mol/L de H+ e OH- são iguais 
entre si e apresentam um valor igual a 1,0 x 10-7 mol/L.
K = 1,0 x 10-7 . 1,0 x 10-7
K = 1,0 x10-14 M
• Sendo pH o logaritmo negativo da concentração de H+ em uma 
• solução, ele pode ser calculado:
• pH = -log [H+] = log 1
[H+]
Para melhor compreensão o produto foi transformado em pH (-log da 
concentração de H+)
Ionização da água 
• [H+]= [OH-]= 1X10-7 M
• SUBSTITUINDO
• pH= -log[H+]
• pH= -log1x10-7M
• pH=7
• Para água neutra o pH e o pOH da água é 7.
• Quando o pH cai, a concentração de íon [H+] sobe o íon [OH-] 
diminui. Vice-versa.
• Se multiplicarmos as concentrações de H+ X OH- teremos 1x10-14 M 
se convertermos a logarítmico.
• pH + pOH =14
pH
• A escala compreende valores de 0 a 14, sendo que o 7 é considerado 
o valor neutro.
• O valor 0 (zero) representa a acidez máxima e o valor 14 a 
alcalinidade máxima. 
• pH < 7 - solução ácida
• pH > 7 - solução básica
• pH = pOH = 7 - solução neutra.
Exemplos
• Vinagre: 2,9
• Coca-cola: 2,5 
• Saliva Humana: 6,5 - 7,4
• Água natural: 7 
• Água do mar: 8
• Cloro: 12,5
Importância
• O pH serve como determinante do perfil de funcionamento de uma 
serie de proteínas.
• Quaisquer variações no pH pode afetar o funcionamento destas 
proteínas.
pH sanguíneo
• pH sanguíneo : 7,4
• [H+]= 4x10-8 mol/l
• pH= -log [H+]
• pH= -log4x10-8 
• pH= log108- log4
• pH 8-0,6= 7,4
SISTEMAS TAMPÃO
• Solução tampão é uma solução aquosa capaz de resistir a 
mudanças de pH quando ácidos ou bases são adicionados.
• Sistemas tampões são extremamente importantes em 
fluidos biológicos, já que o grau de ionização pode afetar a 
estabilidade de moléculas e consequentemente suas 
funções.
• É formada por um ácido ou base fraco, e um sal desse ácido 
ou base.
Sistema Tampão
• Ácido é toda substância (doador) capaz de liberar um ou mais íons H+
(também chamados de prótons). 
• Base é toda substância (aceptor) capaz de receber um ou mais 
prótons. 
• ácido acético + ânion acetato forma um par ácido-base conjugado
• ácido acético é capaz de doar um H+, e o ânion acetato é capaz de 
captá-lo.
ácido acético e acetato, a entrada de H+ ou OH−no sistema causa pouca 
alteração no pH.
O ânion acetato (base do sistema tampão) pode captar o H+ e se 
converter no ácido acético (ácido do sistema tampão), e este por sua vez 
pode liberar seu H+, que reagirá com o OH−
incluído, formando H2O e ânion acetato.
Limite
• Existe um limite para a capacidade do sistema tampão de evitar 
variações bruscas no pH da solução pela entrada de H+ ou OH− no 
sistema. 
• Um excesso de H+ pode converter todo o acetato disponível em 
ácido acético, e o inverso ocorre para um excesso de OH−. Nesse 
caso, o sistema tampão perde totalmente seu efeito. 
Sangue 
• O sangue humano é um sistema-tampão ligeiramente básico
• É um líquido tamponado: seu pH permanece constante entre 7,35 e 
7,45. 
Sistema tampão
• Um dos tampões mais importantes no sangue é formado pelo ácido 
carbônico (H2CO3) e pelo sal desse ácido, o bicarbonato de sódio 
(NaHCO3).
H2CO3: presente em grande quantidade, pois, sendo um ácido fraco, sofre pouca 
ionização;
H+: proveniente da ionização do H2CO3;
HCO3-: também presente em alta quantidade, proveniente da ionização do H2CO3 e da 
dissociação do sal (NaHCO3);
Na+: proveniente da ionização do NaHCO3;
• Se a essa solução for adicionada uma pequena concentração de 
ácido, irá ocorrer sua ionização, gerando cátions H+, que irão reagir 
com os ânions HCO3- presentes no meio, originando ácido carbônico 
não ionizado. Não ocorre a variação do pH.
• Se uma base for adicionada, serão gerados ânions OH-. Esses íons se 
combinam com os cátions H+, provenientes da ionização do H2CO3. 
Assim, os ânions OH- são neutralizados, mantendo o pH do meio.
Avaliação do estado ácido-básico do sangue é rotineiramente realizada 
nas Enfermarias e na grande maioria dos doentes atendidos em 
Unidades de Terapia Intensiva (UTI), qualquer que seja a doença de 
base. 
• desvios do equilíbrio ácido-básico e função respiratória.
Gasometria
• Acidose e alcalose são modificações do pH sanguíneo decorrentes do 
aumento ou da diminuição da concentração sanguínea de íons H .
• Os limites de pH sanguíneo compatível com a vida situam-se entre 
6,8 e 8,0.
• Graves alterações do equilíbrio ácido-básico podem causar algumas 
manifestações clínicas podem incluir edema cerebral, decréscimo da 
contratilidade miocárdica, vasoconstrição pulmonar e vasodilatação 
sistêmica.
• Para manter o pH em limites compatíveis com os processos vitais, o 
mecanismos regulatórios que são: sistema tampão (instantâneo), 
componente respiratório (minutos) e componente renal (horas a 
dias).
Sistema Tampão
• O sistema tampão é constituído pelo bicarbonato(HCO ), ossos, 
hemoglobina, proteínas plasmáticas e intracelulares. Estas 
substâncias são capazes de doar ou receber íons H minimizando 
alterações do pH e têm por objetivo deslocar a reação para maior 
produção de CO e água que podem ser eliminados pela respiração.
Componente pulmonar
• controle pulmonar regula a concentração de CO sanguíneo através de 
sua eliminação ou retenção na acidose e alcalose, respectivamente. 
• O controle respiratório é exercido por variações na concentração de 
íons H sobre o bulbo,
• O componente pulmonar inicia-se minutos após a alteração ácido-
básica.
Componente renal
• Os rins controlam equilíbrio ácido-básico ao excretarem
urina ácida ou básica. 
• mecanismos: reabsorção de bicarbonato filtrado e 
regeneração do bicarbonato através da excreção de H ligada 
a tampões e na forma de amônio(NH4 ).
• levando horas a dias para agir, é o mais duradouro de todos 
os mecanismos regulatórios.