6. Solução tampão / buffers

Exercício 36
Calcule o valor do pH de 1M HAc e depois o valor do pH duma mistura de 1M HAc + 1M NaAc

Numa solução dum ácido fraco sempre: [H₃O⁺] = [A^-] (estes dois surgem em quantidades iguais de HAc).
Mas não assim numa solução tampão (em Inglês falamos de: buffer) onde juntamos um excesso de Ac^-. Neste caso [H₃O⁺] ≠ [A^-]

Ao juntar um pouco ácido forte (dá o ião hidrónio / oxónio / H₃O⁺a uma solução tampão, este ácido extra vai ser neutralizado pelo componente ‘base fraca’ do buffer. Realiza-se a seguinte reacção:

Ac^-(do buffer) + H₃O⁺(do ácido forte juntado)

HAc + H₂O

Note bem: [Ac^-] diminui um pouco e [HAc] aumenta um pouco.

Ao juntar um pouco base forte (por exemplo OH^-)a uma solução tampão, esta base extra vai ser neutralizada pelo componente ‘ácido fraco’ do buffer. Realiza-se a seguinte reacção:

HAc(do buffer) + OH^-(da base forte juntada)

Ac^- + H₂O

Note bem: [Ac^-] aumenta um pouco e [HAc] diminui um pouco.

Existem vários nomes para o mesmo: Soluções tampão / soluções reguladores/ buffers

Definição duma solução tampão:

Uma solução aquosa que:

Mantêm o pH duma solução o mais constante possível
Contém uma mistura dum ácido fraco + sua base conjugado fraco, ambos em concentrações consideráveis.

A fórmula tampão:

Um 'buffer' de boa qualidade terá quantidades mais ou menos iguais do ácido e da base.

Exercício 37
As seguintes afirmações são verdadeiras ou falsas? Explique a sua escolha:

Para obter uma boa solução tampão, sempre escolhemos um ácido com pK_A perto do pH desejado.
Dos dois, o par ácido/base: HCO₃^- / CO₃^2- e o par ácido/base H₂CO₃/HCO₃^-, o melhor ‘buffer’ para o sangue é o primeiro
Calcule o pH duma mistura de 1 mol Oxalato de Sódio
1. + 1 mol hidrogénio-oxalato de sódio,
2. tudo em 2 litros de água.
Responde a seguinte pergunta: Uma mistura de sal da cozinha e ácido clorídrico será um buffer?

Se o valor do pH de sangue (7,3) altera, mesmo se for um pouco, de imediato terá um efeito letal. O homem não aceita nem aguenta um outro valor.
Todavia, o sangue deve transportar substâncias ácidas e básicas, como dióxido de Carbono, ácido láctico, aminoácidos, fosfatos, e outras, que não podem influenciar o valor do pH durante sua presença no sangue.
Como evitar qualquer mudança do pH no sangue?
Isto é possível com buffers.

No caso de sangue, os reguladores são vários:

os grupos -NH₂ (amino, BASE) e -COOH (grupo carboxílico, ÁCIDO)
grupos que se encontram nas proteínas do sangue
iões carbonato, bicarbonato
fosfatos diversos

As soluções tampão funcionam sempre de tal maneira de que o buffer tenha ácidos e a bases fracos.
Se o sangue transporta um ácido, o grupo amino e os iões/moléculas básicos são responsáveis; no caso de transportar uma base, o grupo carboxílico e iões/moléculas ácidos são responsáveis.

Outros sistemas regulados no corpo, além do sangue:
- na urina: o pH da urina pode variar entre 5 e 8, ou seja, não pode desviar muito de ser neutro.
- no sistema digestivo: há várias enzimas que se responsabilizam para a digestão e cada uma tem o seu pH óptimo (=o valor de pH com que a enzima funciona o melhor):

onde?	quais são as enzimas?	os valores
No estômago	peptase, rennase e lípase	1,5 - 4
Nos intestinos	maltase, sacarase, lactase, ereptase	6,6 - 8,5

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