Soluções tampão - Apostilas - Bioquímica_Parte2, Notas de estudo de . Universidade Estadual de Maringá (UEM)
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Lula_8514 de Março de 2013

Soluções tampão - Apostilas - Bioquímica_Parte2, Notas de estudo de . Universidade Estadual de Maringá (UEM)

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Apostilas de Bioquímica sobre o estudo das Soluções tampão, Tampão bicarbonato, Curvas de titulação e efeito tampão, Indicadores ácido base.
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Tampão bicarbonato (cont.)  A [H2CO3] é mantida estável graças à

disponibilidade do CO2, apesar da forte tendência para se transformar em HCO3-. A reacção de hidratação do CO2 é catalizada pela enzima anidrase carbónica o que facilita e acelera a formação de H2CO3. Nas condições em que decorre, a reacção (2) tem o seu equilíbrio fortemente deslocado para a esquerda (há muito mais CO2(d) que H2CO3 – 500:1) – este facto favorece a tendência para deslocar o equilíbrio da reacção (3) tb. para a esquerda.

Tampão bicarbonato (cont.)

 O equilíbrio global é dado pelas reacções:

CO2(d)+H2O H2CO3 H2CO3 HCO3-+H+

A ionização de H2CO3 pode ser calculada em função de Kh e Ka

Kh

Ka

Tampão bicarbonato (cont.)

 Substituindo no cálculo de Ka

Ka.Kh = Kglobal = 2,69x10-4x3x10-3 (37ºC) = 8,07x10-7

pKglobal = 6,1

Tampão bicarbonato (cont.)

 Resulta a seguinte formulação da equação de Henderon-Hasselbalch:

Apesar do valor de pKglobal (6,1) distar mais que 1 un. do valor de pH do sangue (≈7,4), o sistema tampão bicarbonato funciona perfeitamente.

“base”

“ácido”

Tampão bicarbonato (cont.) Resumindo:

 Apesar de [H2CO3] = 0,1.[HCO3-], a pH=7,4, o que poderá supor um efeito tampão pouco eficiente, convém lembrar a contribuição do CO2(d) para a concentração da componente ácida (ver reacção de hidratação de CO2(d)).

 O tampão de bicarbonato é um sistema aberto, contando para o seu funcionamento com o CO2 proveniente dos pulmões.

 Acidose respiratória (hipoventilação) e alcalose respiratória (hiperventilação).

Curvas de titulação e efeito tampão

 Curva de titulação de um ácido monoprótico (apenas pode libertar um ião H+). Na zona mais plana da curva encontra- se o ponto em que [CH3COOH]=[CH3COO-], correspondente ao pKa do ácido e à região de pH onde o efeito tampão é máximo.

? – Em que gama de pH poderia usar o ácido acético como tampão?

Ponto em que [CH3COOH]=[CH3COO-]

Zona de pH a que corresponde um maior efeito tampão

Curvas de titulação e efeito tampão (cont.)

 Curva de titulação de um ácido poliprótico (exº. do ácido fosfórico). Notar que existem 3 pontos de equivalência que correspondem à libertação dos 3 iões H+.

Pontos de equivalência

? – Qual o objectivo da realização de uma titulação? O que se entende por titulante e titulado?

 Permitem, através da alteração da sua cor, identificar o ponto de equivalência de uma titulação e calcular a concentração desconhecida.

 O ponto de equivalência de uma titulação é o ponto em que o nº de moles do ácido é igual ao nº de moles da base, de acordo com a estequiometria da reacção.

Indicadores ácido base

Indicadores ácido base (cont.) Os indicadores são ácidos ou bases fracas, parcialmente ionizados, cuja cor varia com o grau de ionização e segundo a equação:

Força iónica  A força iónica é uma medida da quantidade de

electrólitos (espécies químicas com carga positiva ou negativa) presentes em solução. O seu valor é dado por:

I = ½ . ∑ [i] . z2 mol/l [i]= concentração do electrólito

z= carga iónica

 A carga iónica influi, frequentemente em conjunto com o factor pH e outros, no funcionamento de sistemas biológicos, nomeadamente ao nível dos processos de troca em que as membranas celulares estão envolvidas. Valor de força iónica fisiológica ≈ 0,20M.

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