PREPARAÇÃO DE SOLUÇÃO TAMPÃO

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA
Componente curricular: Química Analítica Experimental
EXPERIMENTO 03: PREPARAÇÃO DE SOLUÇÃO TAMPÃO
1.0 Introdução
Soluções tampões são aquelas que atenuam a sua variação de pH, o qual se mantem aproximadamente com o mesmo valor, perante a adição de brandas quantidades de ácido ou de bases.
O conceito original de ação tamponante surgiu de estudos bioquímicos e da necessidade do controle do pH em diversos aspectos da pesquisa biológica, como por exemplo em estudos com enzimas que têm sua atividade catalítica muito sensível a variações de pH. Neste contexto, em 1900, Fernbach e Hubert, em seus estudos com a enzima amilase, descobriram que uma solução de ácido fosfórico parcialmente neutralizado agia como uma proteção contra mudanças abruptas na acidez e alcalinidade. (PERUZZO, et al. 1998)
Uma solução tampão pode ser formada ou por um ácido de natureza fraca e por um sal formado a partir da reação entre este ácido e uma base forte (sal de base forte), ou então por uma base fraca e por um ácido formado pela reação desta base com um ácido forte (sal de ácido forte). A preparação desta solução, de natureza tamponante, pode ser realizada apenas pela dissolução dos produtos em água.
Hoje, o conceito de tampão é aplicado nas diversas áreas do conhecimento. Bioquímicos utilizam tampões devido às propriedades de qualquer sistema biológico ser dependente do pH; além disso, em química analítica e industrial, o controle adequado do pH pode ser essencial na determinação das extensões de reações de precipitação e de eletrodeposição de metais, na efetividade de separações químicas, nas sínteses químicas em geral e no controle de mecanismos de oxidação e reações eletrolíticas. (PERUZZO, et al. 1998)
Os tampões podem ser usados para calibrar pHmetros, em culturas de bactérias e para controlar pH de soluções nas quais estão ocorrendo reações químicas. São também administrados na forma intravenosa em pacientes gravemente doentes. Nosso plasma sanguíneo é tamponado a pH = 7,4; o oceano é tamponado em torno de pH = 8,4 por um processo tamponante complexo que depende da presença de carbonatos ácidos e silicatos.
Um dos sistemas tampões orgânicos mais importantes é o encontrado no sangue, que possui valor de pH 7,4 e permite a manutenção das trocas gasosas sem grandes alterações nesse valor. O principal responsável pelo tamponamento do sangue está no equilíbrio entre o ácido carbônico e seu íon, o bicarbonato. Este sistema impede variações de pH maiores do que 0,2 unidades, o que traria sérias consequências ao metabolismo caso ocorresse. Muitas reações químicas que ocorrem dentro de uma célula, ou mesmo fora delas, dependem do pH. Pequenas variações no pH podem afetar a velocidade de uma reação química ou mesmo não permitir que ela ocorra, ocorra, o que pode acarretar em morte celular.
A variação do pH pode ocorrer por meio de administração de medicamentos ou então serem geradas devido a problemas fisiológicos ou doenças. A forma como o organismo regula a concentração de H + é de fundamental importância e ocorre no interior das células (líquido intracelular), entre as células (líquido intersticial) e no sangue (líquido intravascular).
1.1 Objetivo
Preparar uma solução tampão com o Ph pré-estabelecido
2.0 Fundamentação Teórica
O tipo de solução mista mais importante é um tampão, uma solução na qual o pH resiste à mudança quando ácidos ou bases fortes são adicionadas. Tampões, os quais consistem de soluções mistas de ácido fraco e sal ou de base fraca e sal, são usados para calibrar pHmetros, em culturas de bactérias e para controlar pH de soluções nas quais estão correndo reações químicas. São também administrados na forma intravenosa em pacientes gravemente doentes. Nosso plasma sanguíneo é tamponado a pH = 7,4; o oceano é tamponado em torno de pH = 8,4 por um processo tamponante complexo que depende da presença de carbonatos ácidos e silicatos.
Um tampão ácido consiste de um ácido fraco e sua base conjugada fornecida como um sal. Ele tampona soluções no lado ácido da neutralidade (em pH < 7). Um exemplo de um tampão ácido é uma solução de ácido acético e acetato de sódio. 
Um tampão básico consiste de uma base fraca e seu ácido conjugado fornecido como um sal. Ele tampona soluções no lado básico da neutralidade (em pH>7). Um exemplo de tampão básico é uma solução de amônia e cloreto de amônio.
Ação de um tampão ácido:
O ácido fraco, HA, transfere prótons para s íons fornecidos por uma base forte. A base conjugada, do ácido fraco, aceita prótons dos íons fornecidos por um ácido forte.
Ação de um tampão básico:
A base fraca, B, recebe prótons dos íons fornecidos por um ácido forte. O ácido conjugado, , da base fraca transfere prótons para os íons fornecidos por uma base forte
Assim como uma esponja pode absorver apenas uma certa quantidade de água, um tampão também pode saturar o seu poder tamponante. Suas fontes e seus sumidouros de prótons se esgotam se ácidos ou bases muito fortes são adicionadas à solução. A capacidade tamponante é a quantidade de ácido ou base que pode ser adicionada antes que o tampão perca sua habilidade de resistir à mudança em pH. Um tampão com uma alta capacidade pode manter sua ação tamponante por mais tempo do que um tampão com uma pequena capacidade. O tampão é consumido quando a maioria da base fraca dor convertida a ácido ou quando a maioria do ácido fraco for convertida a base.
Numa solução tampão constituída do par ácido/base conjugada, temos o seguinte equilíbrio: 
HA + H2O ⇌ + 
Se adicionarmos a esse tampão, um ácido forte, os íons por ele liberados são quase que totalmente consumidos pela base conjugada. 
 + H3O + ⇌ HA + H2O
A modificação no pH será insignificante desde que a quantidade de matéria do ácido forte adicionada seja bem menor que a quantidade de matéria da base conjugada do tampão. Por outro lado, se adicionarmos uma base forte ao tampão, essa consome os íons do meio, originados pela ionização do ácido fraco do tampão, provocando uma posterior ionização do ácido fraco para restabelecer o equilíbrio. Se a quantidade de matéria da base forte for bem menor que a quantidade de matéria do ácido fraco, a variação do pH será insignificante.
3.0 Materiais e métodos 
Materiais
 Becker, espátulas, balão volumétrico 100ml, pisseta, capela, pHmêtro, balança analítica, pipeta. 
Substâncias
Ácido acético e acetato de sódio
Procedimento metodológico
Nesse experimento, inicialmente pesou-se a massa do sal na balança analítica, sempre de maneira mais correta, evitando a perda de susbtâncias, em seguida,escolheu-se um volume para trabalho, esse sendo menor que jáque trabalhou-se com um balão de 100ml. Escolheu-se 50ml da solução do ácido acético na preparação desse experimento. Seguiu-se adicionando a massa do sal ao volume de 50ml da solução ácida se fazendo a diluição em um becker, transferiu-se para o balão volumétrico a fim de transferir toda e qualquer partícula nele contido, faz-se a transferência quantitativa adicionando-se água destilada ao becker e transferindo-se para o balão, aferiu-se o menisco e homogenizou-se a solução, agora com um volume de 100 ml.
Transferiu-se a solução para um becker novamente, levou-se ao pHmêtro e aferiu-se o pH experimental para comparação com o valor do pH teórico, nesse experimento teve-se como referência de Ph teórico 5,0.
4.0 Resultados e discussões
Foram obtidos os seguintes resultados de pH teórico e experimental, respectivamente:
	SOLUÇÃO
	pH(teórico)
	pH(experimental)
	Erro(%)
	Viviane
	4,0
	4,10
	2,5
	Luan
	5,0
	4,94
	1,2
	Raísa
	6,0
	5,91
	1,5
	Laís
	8,0
	8,0
	0
	Eduarda
	8,5
	8,44
	0,70
	Naara
	9,0
	8,90
	1,1
	Igor
	10
	9,82
	1,8
Figura 01: Valores de Ph teórico, experimental e erro
Para a etapa da pesagem dessa substância, fez-se o uso de espátulas para transferência da substância para o recipiente de pesagem, o becker. Ressalta-se nesse processo a importância da observância na calibração da balança analítica pois a calibraçãoda balança é fundamental para se obter resultados de pesagem precisos. Ignorar esta importante atividade de manutenção transforma a medição em uma suposição, tão importante quanto a calibração é o cuidado analítico no valor que se deseja pesar. Assegurar-se que não seja desprezada substância no momento da pesagem.
Atentar-se para a correta aferição do menisco, pois a maior fonte de erro experimental associada à calibração de material volumétrico é precisamente o ajuste do menisco, estando directamente relacionado com a dimensão da secção transversal do instrumento volumétrico na zona de medição. Laboratory glassware (1984)
Aferido o menisco, homogeniza-se a solução, a homogenização da solução assegura que uma solução ou uma mistura tenha um mesmo aspecto e concentração em todo seu interior. A homoegenização foi feita pelas técnicas de agitação e/ou inversão.
O próprio sal não foi dessecado antes, podendo esse procedimento ter sido feito com o auxílio de uma estufa em aquecimento durante uma hora para retirar a humidade do sal, tornando o experimento mais rigoroso com menor probabilidade de erros.
Foi-se preparado duas soluções, sendo uma de hidróxido de amônio e ácido acético, ambos a 0,2 molar, porém essa concentração foi aproximada, o que gera erros na hora de aferição de pH.
Dentre outros fatores que colaboram para essa variação de pH experimental para o teórico é: pipetagem, reagentes vencidos, dentre demais etapas que acabam colaborando para a geração de erro.
5.0 Conclusões
Observou-se um erro baixo, sendo assim satisfatório para o experimento considerando que erros laboratóriais são possíveis de acontecer, porém quando seguido o protocolo correto, obteve-se resultados satisfatórios com pouco ou quase nenhum desvio do resultado exato, produto alcançado devido as boas práticas aplicadas.
Como fonte de erros pode-se citar o próprio sal que não foi dessecado antes, podendo esse procedimento ter sido feito com o auxílio de uma estufa em aquecimento durante uma hora para retirar a humidade do sal, tornando o experimento mais rigoroso com menor probabilidade de erros.
Foi-se preparado duas soluções, sendo uma de hidróxido de amônio e ácido acético, ambos a 0,2 molar, porém essa concentração foi aproximada, o que gera erros na hora de aferição de pH.
Dentre outros fatores que colaboram para essa variação de pH experimental para o teórico é: pipetagem, reagentes vencidos, dentre demais etapas que acabam colaborando para a geração de erro.
6.0 Referências
PERUZZO, Francisco Miragaia (Tito); CANTO, Eduardo Leite; Química na Abordagem do Cotidiano, Ed. Moderna, vol.1, São Paulo/SP- 1998.
FIORUCCI, A. R.; SOARES, M. H. F. B.; CAVALHEIRO, E. T. G. O Conceito de Solução Tampão. São Paulo: Química Nova na Escola, 2001.
LEHNINGER, A. L. Princípios de Bioquímica. 4. ed. São Paulo: Sarvier, 2006. 
ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965 p.