Equilíbrio Ácido-base

1. Equilíbrio Ácido-base Controle de pH pormeio de soluçõestampão

2. Conceitos • Soluções tampão = são sistemas aquosos que tendem a resistir a mudanças no seu pH quando pequenas quantidades de ácido ( H + ) ou base ( OH - ) são adicionadas. • Nãoevitamtotalmente a variação, mas podemminimizarseusefeitos.

3. Controle de pH/ Sistemastampão • Osseresvivossãoextremamentesensíveis à mudanças de pH no seumeiointerno • Variações de +- 0,3 unidades de pH no plasma sanguíneoporexemplo ( pH 7,42), trazemsériosriscos de vida • Portantosoluçõestampãosãoutilizadas o tempo todopeloorganismoparadiminuir as variações do pH e evitarcondições de acidoseoualcalose.

4. Conceito de Bröwsted-Lowry: • Ácido → Qualquer substância que libera prótons H+; • Base → Qualquer substância que aceita prótons H+

5. Sempre que H+ ou OH- são adicionados ao tampão, o resultado é uma pequena mudança na razão das concentrações relativas do ácido fraco e seu ânion e portanto uma pequena mudança de pH

6. Assim o HCL é ácidoporqueliberaprótons (H+) e o cl – é baseporque se ligaao H+, dando o HCL. • Exemplos de ácidos e bases:

7. Ácidos e Álcalis A acidez é exercidapeloíon H + Ácidos Fortes – liberamtotalmente o H+formando H+3O emaltaconcentração. O efeitoácido se manifesta com intensidade. Ex. : HCL ÁcidosFracos– liberamparcialmenteo H+ , formando H+3O embaixaconcentração. O efeitoácido se manifestafracamente. Ex.: CH3COOH Ácido Forte - Base fraca ( retém mal o próton) ÁcidoFraco - Base forte ( segurabem o próton)

8. Álcalis • São substânciasqueao se dissociarem, liberam a hidroxila OH – • Entre osálcalis, estão o NaOH, KOH, NH4OH, NH4OH, Ca(OH)… • Álcaliforte – liberacompletamentehidroxila (OH) • Álcalifraco- liberaparcialmente a hidroxila (OH)

9. Classificação dos sais Sais • São substânciasque, ao se dissociarem, nãoliberamdiretamentenem H+, nem OH- São compostos do tipoNaCL, KCL, CH3COONa, NH4CL, NaH2PO4…. • NEUTROS – nãomodificam o pH da água • ÁCIDOS – abaixam o pH da água • BÁSICOS – Elevam o pH da água

10. Composição e pH da água Um litro de água tem umaenormequantidade de moléculas de água, H2O e umadiminutaquantidade de íons H+ e OH-, queresultam da escassadissociação da água. Entretanto,essesíonspossuemumaprofunda e marcanteinfluênciasobre as propriedades da água . Através de várioscálculoschegou-se a conclusãoque a concentração da água é umaconstante K = 1 x 10 -14 (mol.l- )

11. pH e tampões • O pH é utilizado para quantificar a acidez, neutralidade e basicidade de uma solução liquida – Potencial Hidrogeniônico • A representação da escala de concentração hidrogeniônica, usa-se a escala de pH • A água e seus íons desempenham importante papel nos sistemas biológicos

12. A água se dissocia espontâneamente em hidrogenion ( H+) e hidroxilion (OH-): • H2O H + + OH – {H + = Hidrônio { OH - = Hidroxila • O próton H + não existe livre em solução, portanto se combina imediatamente a outra molécula de água: • H + + H2O H3+O { H + • H3+O chama-se hidrônio – para simplicicar, escreve-se apenas H +

13. A concentraçãobidrogeniônicavaria de 1 a 10 -14 mol.L-1 • A concentraçãoHidroxiliônicaacompanhaemsentidoinverso: • Quando H +sobe, OH -desce • Escala de pH = -log H + ouseja o pH é o logaritimonegativo da concentraçãohidrogeniônica pH = potencialhidrogeniônico (Escalade 0 a 14)

14. pH = -log H + pH- logaritimo negativo da concentração hidrogeniônica • Quando H umenta o pH desce • Quando H diminui o pH aumenta

15. Modificações do pH da água • Quando se acrescentamácidos, essesácidosliberam H+ e o pH desce • A adição de ácidos fortes abaixa o pH a extremos (Ex. Ácidoclorídrico) • A adição de ácidosfracosabaixa o pH menosvioletamente ( Ex. Ácidoacético) • A adição de Álcalis fortes eleva bruscamente o pH ( Ex. hidróxido de sódio – soda caústica) • A adição de álcalisfracoselevao pH menosviolentamente ( Ex. Amônia)

16. I______________________________________________________I 0 7 14 Adição de base Adição de ácido

17. O sistema Tampão: • Age na proteção contra mudanças abruptas de acidez e alcalinidade • Recolhe prótons quando há excesso ou fornece prótons quando há falta • Sendo assim o sistema tampão é formado por um aceptor de prótons e um doador de prótons, operando reversivelmente

18. As substâncias que constituem os tampões agem aos pares ou, menos comumente, em grupos, constituindo um sistema protetor. • Um sistema tampão é constituído : • Ácido fraco + sua base conjugada- (ac acético e acetato de sódio) • Base fraca + seu acido conjugado - (amônia e cloreto de amônio) • O sistema tampão bicarbonato/ácido carbônico é o mais importante na regulação do pH. O ácido fraco do sistema é o ácido carbônico e a base forte é o bicarbonato

19. Como medir o pH • 1- pHmetro

20. 2- Papel de tornassol - Fita

21. Escala de pH

24. O pH de uma substância varia: • Composição • [ ] de sais, metais, ácidos e bases • [ ] subst. Orgânicas • Temperatura

25. Sistemastampão do organismo Osmaisimportantessão: • Proteínas plasmáticas • Hemoglobina • Sistema fosfato-ácido fosfórico • Sistema bicarbonato-ácido carbônico • Variações nesses sistemasconduzem a condições de acidose e alcalose

26. Acidose/Alcalose • A acidoseestárelacionada à excesso de ácido no sangue com redução do pH sanguíneo • A alcaloseestárelacionada à excesso de base no sangue com aumento do pH sanguíneo

27. Podem ser classificadas como metabólicas ou respiratórias • Acidose e alcalose metabólica– podem ser causadas por desequilíbrio na produção ou excreção de ácidos e bases pelos rins • Acidose e alcalose respiratória – podem ser causadas por problemas pulmonares ou respiratórios

28. O organismo utiliza três mecanismos para controlar o equilíbrio ácido-base do sangue: • Excesso de ácidoexcretadopelosrins ( amônia) • Soluções-tampão - bicarbonato ( compostobásico) • Excreção de CO2 pelaexpiraçãopulmonar

29. Controle do equilíbrio A/B TampãoBicarbonato Excreção de CO2 Centros de controlerespiratório no cérebroregulam a quantidade de CO2 que é expiradoatravés de : Controle da velocidade Profundidade da respiração Quando a respiraçãoaumenta - [ ] de CO2 diminui – sanguebásico Quando a respiração diminui - [ ] de CO2 aumenta – sangue ácido • Bicarbonato de sódioestáemequilíbrio com o CO2 ( ácido ) • Entrandomaisácidonacorrentesanguínea: • Aumenta a produção do bicarbonato e diminui a de CO2 • Entrandomais base nacorrentesanguínea: • Diminui a produção de bicarbonato e aumenta a de CO2 Em ambos oscasos o efeitosobre o pH é minimizado

30. Causas de AlcaloseRespiratória • Hiperventilaçãopulmonar • Diminuição da pCO2 • Ventilação mecânica aumentada • Dor • Lesão no SNC • Ansiedade

31. Causas de AcidoseRespitarória • Hipoventilação= aumento da pCO2 Hipercapnia ( aumento de CO2) • Drogas que deprimem o centro respiratório • Pneumonia • Doenças pulmonares crônicas

32. Causas da Alcalosemetabólica • Elevação do pH (aumento de bases ou diminui ácido) por distúrbios metabólicos • Vômito crônico • Ingestão excessiva de anti-ácidos • Desidratação

33. Causas da Acidosemetabólica • Diminuição do pH (aumento de ácidos ou diminui bases) por distúrbios metabólicos • Diabetes mellitus (acúmulo de ácido acetoacético) • Insuficiência renal (diminui reabsorção de Na)

34. Exercícios 1) Por que a água e seus íons são importantes em biologia? 2) Assinale V ou F: ( V ) Ácidos que liberam pouco o próton são fracos ( V ) Ácidos que liberam completamente o próton são fortes ( V ) Alcalinidade é exercida pelos íons OH ( F ) Álcalis que liberam totalmente o OH são fracos 3 ) Conceituar sistema tampão. 4) “Uma solução tamponante é capaz de impedir modificações de pH”. Essa afirmativa é correta? Por que? 5) O que são sais e como são classificados conforme sua atuação no pH da água? 6- Conceitueácidos fortes e bases fortes

35. EXERCÍCIOS 2 • 1 – Completar: Quando o pH desce, H+ ____________________ Quando o pH sobe, H+ ____________________ • 2 – O mecanismo do efeitotampão é: ______________ prótonsquandoháexcesso ______________ prótonsquandoháfalta • 3 – Marque verdadeirooufalso: ( ) Uma soluçãotamponadasofregrandesalterações de pH ( ) Uma soluçãonãotamponadasofrepequenasalterações de pH ( ) Quando se acrescentam ácidos na água, esses ácidos liberam H+ e o pH desce ( ) Soluçõesbásicaspossuem pH > 7 ( ) O sucogástrico é acidoporquepossui pH< 7

36. ( ) A alcalose está relacionada à excesso de base no sangue com aumento do pH sanguíneo • 4- Explique a constituiçãobásica de um sistematampão • 5 – Quaissãoos 3 meiosque o organismoutilizapararealizar o controleácido-base no sangue • 6- Expliquecomofunciona o tampãobicarbonato no controle do equilíbrioácido/base • 7 – Quais as causas da acidosemetabólica • 8- Expliquecomo a velocidade e a profundidade da respiraçãopodemalterar o pH do sangue