Odontologia

Bioquímica/pH, pKa e soluções tampão
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Bioquímica
A água, solvente da Vida
As moléculas que formam os sistemas vivos
Índice
1 pH, pKa e soluções tampão
1.1 Autoionização da água
1.2 O conceito de pH
1.3 A constante de ionização
1.4 Titulação e zona tampão de um par conjugado ácido/base
1.5 As soluções tampão em sistemas biológicos pH, pKa e soluções tampão
Autoionização da água
A água sofre autoionização, ionizando-se a H+ e OH-. Na realidade, o próton, H+, não tem existência própria: é capturado por uma molécula de água, originando o ion H3O+ (íon hidrônio ou hidroxônio). Esta ionização é expressa como um equilíbrio químico:

Estrutura do íon H3O+.
2 H2O H3O+ + OH-
A extensão desta ionização é bastante pequena: ambos os íons encontram-se a uma concentração cerca de 10-7 M.L-1.
A capacidade da água em ionizar-se tem consequências de grande relevância fisiológica. Diversas reações bioquímicas dependem da transferência de H+ entre moléculas e enzimas, e a transferência de prótons através das redes formadas por moléculas de água é possibilitada pelo seu pequeno tamanho.
A existência de espécies químicas com possibilidade de se ionizarem em solução altera o equilíbrio da reação de autoionização da água. A extensão do equilíbrio das espécies iônicas H3O+ e OH- é expresso como um normal equilíbrio químico, ou seja, como a razão entre o produto das concentrações dos íons e o produto dos reagentes.

Sendo o solvente também o único reagente, a concentração da água numa solução aquosa é constante: a 25ºC, é igual a 55,5 M. A expressão de equilíbrio pode ser rearranjada da seguinte forma:

em que Kw é designado produto iônico da água. O valor de Keq é também conhecido (1,8×10-16M), pelo que

O conceito de pH
Quando [H+]=[OH-], a concentração de cada uma destas espécies é 1,0×10-7M, a 25ºC. Nestas condições diz-se que a solução se encontra a pH neutro.
O pH é definido como o inverso do logaritmo da concentração de H+:

Por esta