pH e tampao

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Solução tampão e pH 
Prof. Maria Izabel Pereira 
Bioquímica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Propriedade das reações químicas reversíveis 
 
➔A posição de equilíbrio de qualquer reação química é 
dada pela constante de equilíbrio K
eq
 ou K 
 
A + B C + D 
 
 
K
eq = 
[C] [D] 
 [A] [B] 
 
➔Define a composição da mistura no equilíbrio 
 
➔É fixa e característica para uma dada reação química a 
uma temperatura específica. 
IONIZAÇÃO DA ÁGUA 
 
 
 H
2
O H+ + OH- 
 
 
➔O grau de ionização da água no equilíbrio é pequeno: 
a 25°C, duas entre 109 moléculas de água pura estão 
ionizadas 
 
 
 
 
A ionização da água é expressa por uma constante de 
equilíbrio 
 
➔A constante de equilíbrio para a ionização reversível da 
água é: 
 
 
 
 
 
➔Em água pura a 25°C, a concentração da água é 
55,5M: 
 
 
Que rearranjada fica: 
(55,5M) (K
eq
) = [H+] [OH-] = K
w
 
 
K
W
 = Produto iônico da água à 25°C 
 
K
eq
 água pura = 1,8x10-16M, à 25°C 
[H+] [OH-] = K
w
 = (55,5M).(1,8x10-16M) 
 
 
[H+] [OH-] = K
w
 = 1.0 X 10-14 M 
 
O valor de Kw é 1.0 X 10
-14
 M
2 
[H+] [OH-] = Kw = 10-14 M 
 
➔O valor de Kw é 10
-14
 M
2 
 
 
➔A água pura deve conter quantidades equimolares 
 de [H+] e [OH-] 
 
 
[H
+
] = [OH
-
] = (Kw)1/2 = 10
-7
 M 
 
[H
+
] e [OH
-
] estão reciprocamente relacionadas: 
 
➔Quando [H
+
] é maior que 10
-7
 M, [OH
-
] 
necessariamente é menor, e vice-versa. 
 
Soluções com [H
+
] = 10
-7
 M NEUTRAS 
 
Soluções com [H
+
] > 10
-7
 M ÁCIDAS 
 
Soluções com [H
+
] < 10
-7
 M BÁSICAS 
pH (Potencial Hidrogênico) 
 
 
➔Para evitar o uso de expressões matemáticas com 
expoentes negativos, foi introduzido o termo pH 
 
➔Maneira de expressar a concentração de [H
+
] por 
meio de uma função logarítmica. 
 
 
pH = -log [H
+
] 
 
 
 
➔Par ácido-base conjugado: 
 
 
 
 CH
3
COOH H+ + CH
3
COO- 
Ka = [H+] [A-] 
 [HA] 
 
 [H+] = Ka [HA] 
 [A-] 
 
-log[H+] = -log Ka -log [HA] 
 [A-] 
 
 
 pH = pKa + log [A-] 
 [HA] 
 
 
Equação de 
Henderson-
Hasselbach 
O pH de uma solução é determinada pelas 
concentrações relativas de ácidos e bases. 
➔A equação de Henderson-Hasselbalch permite calcular a 
relação entre as concentrações das espécies doadoras e 
aceptoras de prótons em qualquer pH, para um ácido de pKa 
conhecido. 
 
Exercícios 
1- Calcular o pKa do ácido láctico, sabendo-se que, quando a 
concentração de ácido láctico é 0,010 M e a concentração de 
lactato é 0,087 M, o pH da solução é 4,8. (R:pKa=3,86) 
 
2- Calcular o pH de uma mistura que contém ácido acético 
0,1M e acetato de sódio 0,2M. O pKa do ácido acético é 4,76. 
(R: pH=5,06) 
 
 
 
 
 
 
 
 
SOLUÇÃO TAMPÃO 
 
➔Um sistema tampão consiste de uma mistura de um 
ácido fraco e sua base conjugada 
 
CH
3
COOH H+ + CH
3
COO- 
 
 
➔Tampões são sistemas aquosos que resistem as 
variações do pH quando quantidades pequenas de ácido 
(H+) ou base (OH-) são adicionados a solução. 
 
Capacidade tamponante = habilidade de resistir a 
mudanças no pH conforme a adição de ácido ou base 
A capacidade do par ácido acético-acetato 
como solução tampão. 
FATORES QUE DETERMINAM A EFICIÊNCIA DE UM 
SISTEMA – TAMPÃO 
 
1- A eficiência de um tampão está restrita a uma faixa 
de pH 
 
➔Ácido acético/acetato (pKa = 4,76) funciona como um 
tampão eficiente no intervalo de pH entre 3,7 e 5,7 
 
➔NH4+/NH3 (pKa = 9,25) funciona como um tampão 
eficiente no intervalo de pH entre 8,2 e 10,2. 
 
 
2- A eficiência de um tampão depende de sua 
concentração 
 
➔Quanto maior a concentração de um tampão, maior a 
disponibilidade das espécies capazes de doar ou receber 
prótons 
 
➔Uma solução 0,1 M de um ácido que esteja 50% dissociado 
será um tampão 10 vezes mais eficiente do que uma solução 
0,01 M do mesmo ácido na mesma condição. 
RESUMO 
 
A eficiência de um tampão é 
proporcional à sua concentração e é 
máxima no pH igual ao pKa. 
TAMPÕES BIOLÓGICOS 
 
Os tampões biológicos são aqueles encontrados nos 
seres vivos para manter seu pH interno constante. 
 
Durante o metabolismo, o corpo produz um grande 
quantidade de ácidos 
 
Se todo esse ácido fosse dissolvido de uma vez nos 
líquidos corporais não-tamponados, o pH neles seria 
menor que 1 
 
O pH do sangue é mantido entre 7,36 e 7,44 e o pH 
intracelular entre 6,9 e 7,4 → tampão biológico 
 
Três mecanismos regulam o pH dos líquidos orgânicos 
Mecanismo 
Químico 
Mecanismo 
Respiratório 
Mecanismo 
Renal