ph e tampÕes
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pH e TAMPÕES
Parte conceitual
Ácidos: substâncias que se dissociam liberando H+.Ácidos fortes: liberam H+ totalmente no meio.Ácidos fracos: liberam H+ parcialmente no meio.
Álcalis: substâncias que se dissociam liberando OH-.Bases fortes: liberam OH- totalmente no meio.Bases fracas: liberam OH+ parcialmente no meio.
Sais: substâncias que ao se dissociarem, não liberam diretamente nem H+ nem OH-. São compostos tipo NaCl, KCl3, CH3COONa, NH4Cl, NaH2PO4, etc.
Água é o componente mais abundante dos meios biológicos.Dissociação da águaH2O = H+ + OH- / O íon H+ não fica livre no meio, sendo representado por H++H2O = H+
3O
Essa dissociação é muito pequena no meio.Acidez= aumento de H+ , diminuição de OH-
Basicidade= diminuição de H+ , aumento de OH-
pH=-log[H+]pH vai da escala de 0 a 14 convencionado, onde ph+pOH=14
Modificação do pH da água
Ácidos fortes diminuem o pH a extremos. Ácidos fracos diminuem o pH menos violentamente.
Sais não modificam o pH das soluções. Alguns sais podem agir como ácido ou base,
liberando prótons (ácido) ou captando H+ (base)
CONTROLE DO pH – SISTEMAS TAMPÕES.
Os seres vivos são extremamente sensíveis às variações de pH do seu meio interno. No pH sanguíneo que é de 7,42, mudanças de 0,3 unidades trazem consequências graves. Esse controle do pH é realizado através de tampões.
A diferença de pH é atenuada através da presença de solução tampão, tanto básica como ácida.Dessa forma, o tampão:
Recolhe prótons quando há excesso.Fornece prótons quando há falta.
Assim, o tampão é formado por um aceptor de prótons e um doador de prótons operando reversivelmente: EX: mistura de ác. Acético e acetato de sódio.
O tampão não impede a mudança de pH, apenas atenua consideravelmente a variação do mesmo.Existem várias combinações diferentes, e algumas são essenciais à vida. Os mais importantes nos
mamíferos são bicarbonato/ácido carbônico (H2CO3/HCO3-), fosfato II/fosfato I.
Variações nesses sistemas levam a condições de acidose ou alcalose.
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
Onde o CO2 é exalado no pulmão e H2CO3 excretado nos rins.
Efeito tampão: pode ser observado numa curva de titulação.
Determinação de pH – Indicadores, peagâmetro, titulação.
Sal conjugado
Ácido fraco
Dissociação total
Indicadores são fitas com reagentes que mudam a coloração dependendo do pH da solução.Método eletrométrico: peagâmetro
Usa diferença de potenciais de carga baseado em um padrão para converter valores e transformar em valores de pH.
O pH de biossistemas e estruturas naturais:De importância geral em biologia. Podem variar dependendo da localização corpórea.
A maioria do pH está entre 6 e 7,5 nos sistemas corpóreos. Em locais como estômago, o trabalho e energia gerados para aumentar a concentração de H+ é muito grande.
Reações bioquímicas e pHReações bioquímicas em meio biológico são extremamente importantes e intensamente
controladas por pH. Mecanismos de óxido-redução como do NAD e FAD dependem da concentração de pH.
O funcionamento de enzimas também é sensivelmente dependente de pH. Cada enzima tem pH ótimo para funcionar. Importante para selecionar grupo de enzimas funcionando em determinados locais, como fosfatase ácida na próstata e fosfatase alcalina nos ossos. Pela diferença de pH, uma não interfere na outra.
Conformação de biomoléculasEm grandes mudanças de pH, as proteínas são desnaturadas.
pH e ligantes:Efeitos de ligantes em proteínas, como a ligação do O2 na hemoglobina. Essa ligação é afetada
pela ligação de H+, portanto pelo pH. No pulmão, a ligação da hemoglobina ao O2 nos pulmões libera um H+. Nos tecidos, a liberação do O2 para processos metabólicos faz a hemoglobina ligar um H+.
Os íons H+ liberados nos pulmões se ligam ao HCO3-, dando H2CO3, que é imediatamente decomposto em
H2O e CO2, exalado na respiração.
Hb + O2 => libera H+ nos pulmões.H+ + HCO3
- => H2CO3 => H2O + CO2, exalado na respiração.
Equilíbrio ácido-base:
O pH deve sanguíneo deve ser mantido em torno de 7,42. Esse equilíbrio é mantido por tampões como bicarbonato, fosfato, hemoglobina e proteínas, onde o principal deles é o BICARBONATO.
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
Adição de base Adição de ácido
Onde o CO2 é exalado no pulmão e H2CO3 excretado nos rins .
Alcalose respiratória: hiperventilação pulmonar, o CO2 é eliminado havendo baixa de H2CO3, com elevação do pH sanguíneo. (doenças mentais, meningite, toxinas)
Acidose respiratória: hipoventilação pulmonar, o CO2 aumenta, aumentando H2CO3 e consequentemente aumento H+ com diminuição do pH (morfina, peneumonia, enfisema)
Alcalose metabólica: aumento de bases ou diminuição de ácidos por distúrbios metabólicos com aumento do pH. O rim tenta compensar com excreção de urina alcalina. Há hipoventilação pulmonar. Vômitos constantes com perda de HCl ou ingestão excessiva de antiácidos.
Acidos metabólica: aumento de ácido ou diminuição de base. Rim tenta compensa eliminando urina ácida. Há hiperventilação pulmonar. Causa mais comum é o diabetes mellitus pelo acúmulo de ácido acetoacético.