pH e Tampões
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Biofisca - tampoes, Notas de estudo de Biofísica
Biofisca - Biofisca
Tipologia: Notas de estudo
2011
1 / 49
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pH e Tampões
pH e Tampões
O íon hidrogênio (H
) é o íon mais importante nos
sistemas biológicos
A [H
] nas células e líquidos biológicos influencia a
velocidade das reações químicas, a forma e função das
enzimas assim como de outras proteínas celulares e a
integridade das células
Íon hidrogênio
Íon hidrogênio
A [H
] nas células e líquidos biológicos deve estar em
torno de 0,4nM (0,4x
)
80mM de íons hidrogênio são ingeridos ou produzidos
pelo metabolismo por dia.
Bases
Bases
Conceito de Arrhenius:
Base é toda substância que
em solução aquosa se dissocia liberando
ânion oxidrila (OH
Ex.: NaOH + H
2
O Na
+ OH
Conceito de Brönsted e Lowry:
Base é um receptor de
prótons.
Um ácido pode transferir um próton para
uma base.
Ex.: NH
3
+ H
2
O NH
4
+ OH
Ácidos e Bases
Ácidos e Bases
CH
3
-COOH + H
2
O CH
3
-COO
+ H
3
O
(ácido)
(base)
O íon acetato é a base conjugada do ácido acético
O ácido acético é o ácido conjugado do íon acetato
O íon hidrônio é o ácido conjugado da água
A água é a base conjugada do íon hidrônio
Ácidos aumentam a [H
+
] de uma solução aquosa e
bases a diminuem
Potencial hidrogeniônico
Potencial hidrogeniônico
(pH)
(pH)
A [H
] de uma solução é quantificada em unidades de pH
O pH é definido como o logarítmo negativo da [H
]
pH = -log [H
]
A escala de pH varia de 1 até 14, uma vez que qualquer
[H
] está compreendida na faixa de 10
0
a 10
.
Escala de pH
Escala de pH
pH
H 3
O
(mols/L)
OH
(mols/L)
0 10
0
= 1 10
-
=0,000 000 000 000 01
3 10
-
= 0,001 10
-
=0,000 000 000 01
7 10
-
= 0,000 000 1 10
-
=0,000 000 1
10 10
-
= 0,000 000 000 1 10
-
=0,000 1
14 10
-
=0, 000 000 000 000 01 10
-
=
Aumento da [H
+
]
7,
Acidose
Alcalose
Queda do pH
Acúmulo de ácidos
Acúmulo de bases
Perda de ácidos
Perda de bases
Diminuição da [H
+
]
Escala de pH
Aumento do pH
Alterações no pH
Alterações no pH
Fontes de H
Fontes de H
decorrentes dos
decorrentes dos
processos metabólicos
processos metabólicos
Powers,S.K. e Howley, E.T., Fisiologia do Exercício , (2000), pg207 Fig11.
Metabolismo
aeróbico da glicose
Metabolismo
anaeróbico da glicose
Ácido Carbônico Ácido Lático
Ácido Sulfúrico
Ácido Fosfórico
Corpos Cetônicos Ácidos
H
Oxidação de Amino ácidos
Sulfurados
Oxidação incompleta de
ácidos graxos
Hidrólise das fosfoproteínas e nucleoproteínas
Medidas de pH
Medidas de pH
Eletrométrico
Colorimétrico
pHmetro
Lavar o eletrodo e
secar com papel absorvente
Padronização feita com soluções
de pH abaixo e acima do que vai ser
medido
Potenciômetro mede [H
+
]
diferença de potencial elétrico
entre duas soluções
indicadores
Indicador-H H
+
Indicador
(Cor A) (Cor B)
Indicadores de pH
Indicadores de pH
Indicadores de pH são substâncias (corantes)
utilizadas para determinar o valor do pH
Exemplos
Metil-violeta
pH
0 2 4 6 8 10 12
A Violeta
Tornassol
Amarelo Azul
incolor
Vermelho
Violeta
Fenolftaleína
O EFEITO DO ÍON COMUM
Concentrações no equilíbrio de íons em solução
contendo um ácido fraco ou uma base fraca.
Soluções que contêm não apenas um
ácido fraco, como o ácido acético
(CH
3
COOH), mas também um sal solúvel
desse ácido, como o CH
3
COONa.
O que acontece quando CH
3
COONa é adicionado
à solução de CH
3
COOH?
CH
3
COONa é um eletrólito forte.
Dissocia-se completamente em solução aquosa
para formar íons Na
+
e CH
3
COO
Em comparação, CH
3
COOH é um eletrólito fraco.
CH 3
COOH (aq)
CH 3
COO
(aq)
H
(aq)
CH
3
COONa (aq)
CH 3
COO
(aq)
Na
(aq)
CH
3
COO
é uma base fraca.
O pH da solução aumenta.
[H
] diminui.
EFEITO DO ÍON COMUM