Farmácia, solução tampão

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1- INTRODUÇÃO:
Os tampões, denominação traduzida do original inglês "buffer" (amortecedor), são as substâncias que limitam as variações do pH do sangue e demais líquidos orgânicos, ao se combinarem com os ácidos ou as bases que alcançam aqueles líquidos. As substâncias que constituem os tampões agem aos pares ou, menos comumente, em grupos, constituindo um sistema protetor. Ou seja, umasolução-tampão (ou mistura-tampão ou sistema-tampão) é aquela que resiste a uma variação do pH quando se adiciona ácido ou álcali, soluções cujo pH ideal se encontra no centro da zona tampão do par conjugado ácido/base. Geralmente, uma solução-tampão consiste em uma mistura de ácido fraco de Bronsted e sua base conjugada. Quando se adiciona H+ ao equilíbrio formado pelo ácido, base conjugada e prótons (HAA + H+), o sistema-tampão reage por intermédio da base conjugada (A), que se associa a prótons, transformando-se no ácido (HA).
Dois aspectos desta associação são importantes. Primeiramente, o simples fato de haver uma associação deixará livre um número de prótons menor do que se a base A não estivesse presente, pois, neste caso, adicionados ficariam livres. Em outras palavras, o pH irádiminuir, mas muito menos do que diminuiria se a mesma quantidade de prótons fosse adicionada a uma solução desprovida da base conjugada de um ácido fraco. Em segundo lugar, deve-se notar que o tampão constitui um equilíbrio químico, regido por uma constante de equilíbrio (Keq) e, por isto, nem todos os prótons adicionados associam-se à base conjugada.

• Eficiência do Tampão

A eficiência dum sistematampão refere-se à eficácia do sistema para manter a concentração de H+, constante. Quantos moles de H+ (ou OH-) podem ser adicionados a um meio contendo um sistema tampão para alterar significativamente a concentração de H+? Claro que o número de moles necessário é tanto maior quanto mais eficiente for o sistema tampão.
Pela equação de Henderson-Hasselbalch, pode verificar-se que a alteraçãodo valor de pH (e portanto da concentração de H+) depende da razão [A-]/ [HA], isto é, depende das concentrações do ácido, [HA], e do sal do ácido, [A-]. Uma análise cuidadosa da equação revela também que o sistema tampão (isto é, mistura do ácido e do seu sal) é mais eficiente na manutenção do pH constante, quando [HA] = [A-] e, portanto, quando pH = pKa. Para a dissociação de um ácido fraco HÁ emH+ e A-, a equação de Henderson-Hasselbalch pode ser derivada da seguinte maneira:

Resolvendo primeiramente para [H+]:


Aplicando-se o logaritmo negativo dos dois lados da igualdade:

Substituindo – log [H+] por pH, e – log Ka por pKa:


Invertendo-se a fração – log [HA]/[A-], inverte-se o sinal e obtém-se a equação de Henderson-Hasselbalch:


Que pode ser escrita em sua formagenérica:

pH = pKa + log [aceptor de prótons]
[doador de prótons]
Finalmente, usando as definições de pH e pKa , escreve-se

Se a solução é preparada com uma base fraca B e seu ácido conjugado, a equação de Henderson-Hasselbalch tem a forma:

Essa equação indica que o pH de uma solução que consiste de um par ácido fraco/baseconjugada pode ser calculado sempre que soubermos o pKa da forma ácida e a razão entre as concentrações da base e do ácido conjugados.

Essa equação descreve as curvas de titulação de todos os ácidos fracos e possibilita deduzir um grande número de relações quantitativas importantes. Ela mostra por que o pKa de um ácido fraco é igual ao pH da solução no ponto médio da sua titulação. Nesse ponto[HA] = [A-] e
pH = pKa + log 1,0 = pKa + 0 = pKa
Na prática, utiliza-se um tampão para manter o pH constante. Este é mais eficiente no intervalo de valores de pH situados entre uma unidade inferior e uma unidade superior ao valor do pKa do ácido fraco (ou base fraca) que serve de tampão. Fora deste intervalo, a eficiência do tampão é muito reduzida,...
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