FACULDADE DE MEDICINA – PUC-Campinas
DISCIPLINA DE BIOQUÍMICA B – AULA PRÁTICA 8 – Profa. Dra. Celene Fernandes Bernardes
Caracterização de Sistemas Tampões
Solução Tampão é aquela que resiste à adição ou perda de ácido ou base, sem que ocorra acentuada
mudança na concentração hidrogeniônica da solução e, consequentemente, no pH. Geralmente são misturas
de um ácido fraco ou uma base fraca em presença do sal correspondente.
O pH de uma solução tampão e a variação do pH em função da adição de um ácido ou de uma base pode ser
calculado à partir da equação de Henderson-Hasselbach, onde:
pH = pKa + log [sal] .
[ácido]
pK = logarítmo negativo da constante de dissociação do ácido.
A análise da equação de Henderson-Hasselbach indica que o pH da solução será igual ao pKa (ou pKb) do
ácido fraco (ou da base) quando a concentração molar de sal e de ácido for a mesma. Este valor de pH
corresponde ao tamponamento mais eficiente da solução; caracterizado como o ponto de equilíbrio entre as
moléculas doadoras (ácido fraco) e as aceptoras de H + (ânion), reagindo com a mesma eficiência à adição de
bases ou ácidos.
Reagentes:
Ácido acético 0,1mol/L
Acetato de sódio 0,1mol/L
Ácido clorídrico 0,1mol/L
Hidróxido de sódio 0,1mol/L
Fosfato dibásico ou monoácido de sódio (Na2HPO4) ou potássio (K2HPO4) 0,1mol/L
Fosfato monobásico ou diácido de sódio (NaH2PO4) ou potássio (KH2PO4) 0,1mol/L
Procedimentos e resultados:
1. Identificar 6 béckers ou copos plásticos e colocar as soluções indicadas abaixo:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
BÉCKER
SOLUÇÕES
pH inicial
ÁCIDO OU BASE
1
40,0mL água
1,0mL ácido clorídrico
2
40,0mL água
1,0mL hidróxido sódio
3
20,0mL ácido acético +
20,0mL acetato sódio
1,0mL ácido clorídrico
4
20,0mL ácido acético +
20,0mL acetato sódio
1,0mL hidróxido sódio
5
20,0mL fosfato monobásico
+ 20,0mL fosfato dibásico
1,0mL ácido clorídrico
6
20,0mL fosfato monobásico
+ 20,0mL fosfato dibásico
1,0mL hidróxido sódio
Verificar o pH inicial de cada solução utilizando aparelho peagâmetro.
Adicionar 1,0 mL de ácido clorídrico 0,1 mol/L nos béckers numerados 1, 3 e 5.
Homogeneizar e verificar o pH final.
Adicionar 1,0 mL de hidróxido de sódio 0,1 mol/L nos béckers numerados 2, 4 e 6.
Homogeneizar e verificar o pH final.
Interpretar os resultados.
pH final
Interpretações: As soluções dos béckers 3 e 4 resistem à variação de pH quando da adição de ácido ou
base, o que caracteriza SOLUÇÃO TAMPÃO. Os íons acetato do Sistema Tampão reagem com os íons
hidrogênio do ácido clorídrico produzindo ácido acético que, devido ser fracamente dissociável, não acarreta
mudança apreciável no pH do meio. A adição de hidróxido de sódio à solução tampão acarreta discreto
aumento no valor do pH, quando comparado com a mesma quantidade de hidróxido de sódio adicionada à
água. Na solução tampão ocorre reação dos íons hidrogênio, decorrentes da dissociação do ácido acético,
com os radicais hidroxilas da base, produzindo água e acetato. O efeito tamponante é mais eficiente no
valor de pH 4,76, que corresponde ao pK do ácido acético. A eficácia do sistema tampão preparado em aula
pode ser avaliada comparando o valor do pH verificado quando da adição da mesma concentração de sal e
ácido e o valor teórico do pK.
CH3-COO- + H+
CH3-COOH
CH3-COOH
CH3-COO- + H+
As soluções dos béckers 3 e 4 resistem à variação de pH quando da adição de ácido ou base, o que
caracteriza SOLUÇÃO TAMPÃO. Os íons HPO42- do Sistema Tampão reagem com os íons hidrogênio do
ácido clorídrico produzindo H2PO4- que, devido ser fracamente dissociável, não acarreta mudança
apreciável no pH do meio. A adição de hidróxido de sódio à solução tampão acarreta discreto aumento no
valor do pH, quando comparado com a mesma quantidade de hidróxido de sódio adicionada à água. Na
solução tampão ocorre reação dos íons hidrogênio, decorrentes da dissociação do H 2PO4- , com os radicais
hidroxila da base, produzindo água e HPO 42-. O sistema tampão fosfato é mais eficiente no pH que
corresponde ao pK do fosfato, igual a 6,8.
Caracterização de Sistema Tampão Biológico
1. Numerar 2 béckers e colocar as soluções indicadas abaixo:
Bécker 1 – 40,0 mL de água
Bécker 2 – solução tampão = 20,0 mL de fosfato dibásico + 20,0 mL de fosfato monobásico
2. Verificar o valor do pH com aparelho pHmetro.
3. Mantendo as soluções em contato com o eletrodo do aparelho pHmetro, assoprar por 30 segundos e
verificar o pH.
4. Interpretar os resultados.
Resultados:
BÉCKER
pH inicial
pH após assoprar
1 = água
2 = solução tampão
Interpretação:
Ao assoprar, ocorre reação do CO2 com a água, resultando ácido carbônico, que, após dissociação,
libera íons hidrogênio. Na água, os íons hidrogênio acarretam a diminuição do pH; entretanto, no sistema
tampão, os íons hidrogênio são tamponados pelo HPO 42-, não ocorrendo alterações significativas no valor
do pH.
HPO42- + H+
H2PO4H2PO4- + OHHPO42- + H2O
H2O + CO2
H2CO3
H+ + HCO3-
Questões para interpretação dos resultados:
1. Em quais soluções do experimento 1 (tampões ou água) foi verificada menor variação de pH após a
adição de HCl e NaOH? Qual a função de um sistema tampão?
2. Qual a constituição química de um sistema tampão e qual o mecanismo de atuação?
3. Em que valor de pH o sistema tampão tem melhor atividade? Explicar.
4. O sistema tampão acetato (experimento 1) foi corretamente preparado? Como pode ser verificado? Caso
não tenha sido corretamente preparado, quais as possibilidades de explicação para o erro?
5. O pH inicial verificado para a solução tampão do experimento 2 é ideal para manutenção do pH
fisiológico da saliva e do plasma sanguíneo? Explicar.
6. Qual o mecanismo de reação do sistema tampão fosfato para manutenção do pH fisiológico quando da
adição de ácido ou base?