pH e Solução Tampão

Prof. MS Rogério de Freitas Lacerda

Lei de Ação de Massas

• A velocidade de uma reação é proporcional ao produto da concentração ativa das substâncias que reagem

A + B C+ D

Constante de Equilíbrio

K = [Produtos]

[Reagentes]

Ácidos e Bases

Bronsted – Lowry Ácido – Libera Prótons Base – Liga prótons

Liberação de Prótons

Ácido Prótons + Base

Ligação de Prótons

Nome Ácido Próton +Base NomeÁcido clrorídrico HCl H+ Cl- CloretoÁcido Acético CH3COOH H+ CH3COO- AcetatoAmônia NH4

+ H+ NH3 AmoníacoÁcido Fosfórico H3PO4 H+ H2PO4

- Fosfato IFosfato I H2PO4

- H+ HPO4= Fosfato II

Fosfato II HPO4= H+ PO4

= Fosfato IIIAminoácido (cátion) HOOC-R-NH3

+ H+ ( -OOC - R - NH3+ ) Aminoácido (hibrion)

Aminoácido (hibrion) ( -OOC - R - NH3+ ) H+ ( -OOC - R - NH2 ) Aminoácido (ânion)

Ácido e Bases

Água

Substâncias Anfóteras

Caráter Ácido Caráter Básico

pH – Conceitual

potencial hidrogeniônico

Alguns valores comuns de pHSubstância pH

Ácido de bateria <1.0Suco gástrico 2.0Sumo de limão 2.4refrigerante tipo Cola 2.5Vinagre 2.9Sumo de laranja ou maçã 3.5Cerveja 4.5Café 5.0Chá 5.5Chuva ácida < 5.6Saliva pacientes com câncer (cancro) 4.5-5.7Leite 6.5Água pura 7.0Saliva humana 6.5-7.4Sangue 7.34 - 7.45Água do mar 8.0Sabonete de mão 9.0 - 10.0Amônia caseira 11.5Água sanitária 12.5Hidróxido de sódio caseiro 13.

Solução Tampão• Recolhe prótons quando há excesso• Fornece prótons quando há falta

Aceptor

CH3COONa Na + CH3COO-

CH3COOH H+ + CH3COO- ([ ] pequena)

Doador

Equação Henderson-Hasselbalch

Aceptor

Doador

HA H+ + A-

Efeito Tamponante

Adição

pH

Ácido Base0

14

AB

Tampão Acetato

Eficiência

Aceptor = Doador - log =0 - pH = pK Aceptor > Doador - log >0 - pH > pK Aceptor < Doador - log <0 - pH < pK

Obs.: Tampão Bicarbonato – pH 7,4 / Ácido Bicarbônico pK=6,1

Volume Concentração

Metabolismo

Metabolismo de biomoléculas

Aeróbico (Glicose) Ácido Carbônico

Anaeróbico (Glicose) Ácido Láctico

Oxidação de Ácidos Graxos (Corpos Cetônicos)

Hidrólise das Fosfoproteínas (ácido Fosfórico)

Oxidação de aminoácidos sulfurados (ácido Sulfúrico)

Soluções de Concentrações Diferentes

Aceptor

Doador

Concentração [ ] = moles

Adição de ácidos ou álcalis

Aceptor - doador adicional (A – d)

Doador + doador adicional (D + d)

Aceptor + aceptor adicional (A + a)

Doador - aceptor adicional (D – a)

Ácido

Álcalis

Ponto Isoelétrico (pI) ou pH Isoelétrico (pHi)

Cátions HibrionAnion

Curva de titulação Alanina

Curva de titulação Ácido Aspártico

Proteínas

Polieletrólitos Combinam: K+, Na+, Ca2+, Cl-, H2PO4

-, etc.

Tipos de Estado Elétrico (Hibrion)

Ponto Isoelétrico ou pH Isoelétrico (Solução de eletrólitos diversos)

Ponto Isoiônico ou pH Isoiônico (água)

OBS.: - Ponto isoiônico (Insolúveis)

- Ponto Isoelétrico e o ponto Isoiônico não coincidem necessariamente.

Material pHHCl 1 N 1Suco gástrico 1 a 3Suco de limão 2Refrigerantes com ácido tartárico 2,8 a 3,2Vinagre 3 a 3,5Solos cultivávéis 4 a 8Suco de Tomate 4 a 4,5Próstata (intracelular) 4,5Urina 4,8 a 8,0Suor 4 a 6,8Saliva 5,8 a 7,1Músculo (Intracelular) 6,1Água (37ºC) 6,75Figado (Intracelular) 6,9Água (25ºC) 7Leite 7Fezes 7,1Esperma 7,2Plasma sanguíneo 7,42Fluido Intersticial 7,42Água do mar 7,5Bile 6,2 a 8,5Suco pancreático 7,6 a 8,6Osteoblastos (Intracelular) 8,5

Valores Aproximados de pH

Medidores de pH

Método Eletrométrico

Método com Indicadores

Indicadores de pH

Sistemas Biológicos

Gradiente de pH e Biossistemas

Reações Bioquímicas

Reações Enzimáticas

Conformação de Biomoléculas

pH < 3 e pH > 10 (Desnaturação) – Pontes de Hidrogênio

pH > 10 (Desnaturação) – ruptura das pontes SS (Reduzida a SH)

Dissociação de Proteínas

Absorção, Distribuição e Atividade de Medicamentos

Equilíbrio Ácido-Base

Alcalose Respiratória pCO2 Elevação do pH sanguíneo Doenças mentais, meningite, toxina, etc.

Acidose Respiratória pCO2 Queda do pH sanguíneo Morfina e outras substâncias que deprimem o centro respiratório, pneumonia,

enfisema, pneumotórax, etc.

Alcalose Metabólica Diminuição de ácidos e aumento de bases

Acidose Metabólica Aumento de ácidos e diminuição de bases. Causa mais comum (Diabetes mellitus) – acúmulo de ácido acetoacético.