AGRONOMIA

Solução tampão: entendendo seu funcionamento em sistemas biológicos

Profª Drª Grace Anne Vieira Magalhães Ghiotto

[ Introdução ]

As soluções tampão são soluções conhecidas pela capacidade de resistir às variações de pH do meio após a adição de certas quantidades de ácido ou base e são cruciais no campo da bioquímica e áreas afins. Essa propriedade é fundamental na manutenção da homeostase em sistemas biológicos e para a execução de experimentos controlados em laboratório. A primeira defesa de um organismo relacionada à variação de pH do meio se dá pelo pH quase constante nos fluidos biológicos de organismos multicelulares e acontece por meio de um fluido tampão (Nelson; Cox, 2002).

A base teórica das soluções tampão reside no equilíbrio químico de ácidos e bases fracas, sendo essas soluções compostas por um ácido fraco e sua base conjugada, ou por uma base fraca e seu ácido conjugado. A ação tamponante se deve à capacidade desses pares de reagir com ácidos ou bases adicionados, neutralizando-os e minimizando as alterações no pH da solução. Quando um ácido forte é adicionado a um tampão, a base conjugada reage com os íons hidrônio (H₃O⁺), formando o ácido fraco e água. De forma análoga, quando uma base forte é adicionada, o ácido fraco reage com os íons hidróxido (OH⁻), gerando a base conjugada e água (Marzzoco; Torres, 2022).

O principal objetivo desta prática é proporcionar um entendimento abrangente sobre o conceito de soluções tampão e sua importância crucial em sistemas biológicos. Buscamos explorar como essas soluções atuam na manutenção do pH, garantindo a estabilidade necessária para processos vitais. Além disso, a capacitação para o preparo preciso de soluções tampão, ajustando o pH para valores específicos, é essencial em diversas áreas, desde a pesquisa científica até a indústria farmacêutica. Para consolidar o conhecimento, realizaremos a avaliação da capacidade tamponante de diferentes soluções, observando, por meio dos experimentos de Cosmo (2015), com adaptações, como diferentes tampões reagem a adições de ácidos ou bases e como essa capacidade varia entre eles. Por fim, a atividade também visa aprimorar o manuseio de instrumentos volumétricos, como pipetas e buretas, e o uso correto do pHmetro, garantindo a precisão na medição do pH das soluções preparadas.

[ Materiais e
Equipamentos ]

Para realização da prática, serão necessários:

pHmetro.
Agitador magnético.
Ácido acético glacial (CH₃COOH).
Acetato de sódio (CH₃COONa).
Ácido fosfórico (H₃PO₄).
Fosfato de sódio (NaH₂PO₄ e Na₂HPO₄).
Ácido clorídrico (HCl) 0,1 M.
Hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 M.
Água destilada.
Balão volumétrico.
Pipeta graduada.
Proveta.
Béquer.
Funil de vidro.
Pipetador ou pera de sucção.
Papel absorvente.
Balança analítica.

Etapas

Para execução da aula prática, é necessário seguir os seguintes passos:

Pesar e dissolver 3 g ácido acético (CH₃COOH) e 4,10 g de acetato de sódio (CH₃COONa) em 0,5 L de água destilada.
Ajustar o pH para 4,76, se necessário, com pequenas quantidades de HCl ou NaOH.
Identificar o béquer como tampão acetato (pH 4,76).
Dissolver 0,6 g de fosfato de sódio monobásico (NaH₂PO₄) e 6,7 g de fosfato de sódio dibásico (Na₂HPO₄) em 0,5 L de água destilada.
Ajustar o pH para 7,21, se necessário, com pequenas quantidades de fosfato de sódio monobásico.
Identificar o béquer como tampão fosfato (pH 7,21).
Adicionar 10 mL de HCl 0,1 M a 100 mL de cada tampão e medir o pH após cada adição.
Registrar as mudanças de pH e comparar a resistência de cada tampão à acidificação.
Adicionar 10 mL de HCl 0,1 M a 100 mL de cada tampão e medir o pH após cada adição.
Registrar as mudanças de pH e comparar a resistência de cada tampão à acidificação.

[ Processo de Desenvolvimento ]

01

Para iniciar, prepare o tampão acetato pesando 3 g de ácido acético (CH₃COOH) e 4,10 g de acetato de sódio (CH₃COONa) e dissolva em 0,5 L de água destilada. Em seguida, ajuste o pH para 4,76, se necessário, com pequenas quantidades de HCl ou NaOH. Nomeie essa solução como Tampão Acetato.

02

Para o tampão fosfato, pese 0,6 g de fosfato de sódio monobásico (NaH₂PO₄) e 6,7 g de fosfato de sódio dibásico (Na₂HPO₄) e dissolva em 0,5 L de água destilada, ajustando o pH para 7,21 com fosfato de sódio monobásico, se necessário. Essa solução será nomeada Tampão Fosfato.

03

Para avaliar a capacidade tamponante com ácido, adicione 10 mL de HCl 0,1 M a 100 mL de cada tampão e meça o pH após cada adição, registrando as mudanças e comparando a resistência à acidificação. Na avaliação com base, adicione 10 mL de NaOH 0,1 M a 100 mL de cada tampão, meça o pH após cada adição e compare a resistência à alcalinização. Assim, nessa prática, espera-se que, para o tampão acetato, o pH não ultrapasse 5,5, e, para o tampão fosfato, que não ultrapasse 8,0.

[ Na Prática ]

[ Referências ]

COSMO, B. M. N. Algumas práticas de bioquímica no curso de agronomia (parte I). Revista Científica Semana Acadêmica, Fortaleza, n. 000074, 2015. Disponível em: https://semanaacademica.org.br/artigo/algumas-praticas-de-bioquimica-no-curso-de-agronomia-parte-i . Acesso em: 31 mar. 2025.

FELTRE, R. Soluções. In: FELTRE, R. Química: Físico-Química. 2. ed. São Paulo: Moderna,1983. p. 1-75.

MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica Básica. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1999.

NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6. ed. São Paulo: Artmed, 2014.

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