Unidade III (pH e soluções tampão)

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Disciplina: Introdução à Bioquímica
Professor: Juan Carlos Alvarez-Pizarro 
Unidade III 
pH e soluções tampões 
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A escala de pH
Ácidos e bases 
Teoria de tampões
Preparação de soluções tampão 
pH e soluções tamponantes
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A escala de pH
É um meio conveniente de designar a concentração de H+ (e portanto de OH-) em qualquer solução aquosa no intervalo de 1,0 M de H+ e 1,0 M de OH-.
Soluções com concentrações de [H+] < 10-7 são chamadas de básicas e aquelas com [H+] > 10-7 são chamadas de ácidas.
(pH da água pura ou de soluções neutras)
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Escala de pH
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Ionização de ácidos e bases fracas
O que diferencia um ácido fraco de um ácido forte? 
Par conjugado ácido-base:
				HA ↔ A- + H+
	CH3COOH ↔ CH3COO- + H+
		NH4+ ↔ NH3+ + H+
A Keq indica a tendência de qualquer ácido (HA) de perder um próton e formar sua base conjugada e é chamada frequentemente de constante de ionização (Ka).
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A equação de Henderson e Hasselbalch e o significado do pKa
Se [A-] = [HA], então pH = pKa
 
pKa de um ácido é o valor de pH no qual as concentrações do ácido e da sua base conjugada são iguais
 
Constantes de dissociação e o pKa de ácidos fracos
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Curva de titulação de um ácido monoprótico
A titulação é usada para a determinação da quantidade de um ácido fraco em uma solução. A curva que relaciona as variações de pH da solução com as concentrações da base usada revela o pKa de ácidos fracos e descrita pela equação de HH.
 
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Curva de titulação de um ácido poliprótico
Substâncias que contêm mais do que um grupo ácido-básico. Ex: H3PO4 e H2CO3
 
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Teoria de tampões
São sistemas aquosos que tendem a resistir (refratários) a mudanças de pH quando pequenas quantidades de ácidos (H+) ou base (OH-) são adicionados.
Um sistema tampão consiste de um ácido fraco (doador de H+) e sua base conjugada (aceptor de H+).
Na prática, um tampão é preparado pela mistura de um ácido e a sua base conjugada, a qual é adicionada na forma de uma sal.
Exemplo:	Ácido acético/acetato de sódio
			Ácido fosfórico e fosfato de K+ 
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Teoria de tampões
Equação de Henderson-Hasselbach.
Exemplos:
Calcule a concentração de ácido acético e acetato de sódio necessária para preparar uma solução tampão de pH 5,0 que tenha 0,2 M de acetato total. pKa = 4,76.
Um tampão contêm 0,01 mol de ácido láctico (pKa = 3,86) e 0,05 mol de lactato de sódio por litro. (a) calcule o pH do tampão (b) calcule a mudança no pH quando 5 mL de HCl 0,5 M e adicionado em um litro de tampão (c) que mudança você esperaria se adicionasse a mesma quantidade de HCl em 1 litro de água pura? 
 
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Sistema fosfato. Este sistema age nos fluídos biológicos e no citoplasma de todas as células e consiste em:
Tampões biológicos
H2PO4- ↔ H+ + HPO4-2
Este sistema é mais efetivo em um pH perto de seu pKa de 6,86, portanto, tende a resistir mudanças de pH em um intervalo de 5,9 -7,9.
Sistema bicarbonato. Este sistema age no plasma sanguíneo e consiste em ácido carbônico, como doador de prótons e bicarbonato, como aceptor de prótons. É efetivo em pH próximo de 7,4.
H2CO3 ↔ H+ + HCO3-