semana 13 2015 licda. corina marroquín o. amortiguadores quimicos y fisiolÓgicos
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SEMANA 132015
Licda. Corina Marroquín O.
AMORTIGUADORES QUIMICOS Y
FISIOLÓGICOS.
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Concepto:
Una solución reguladora, Buffer , Tampón o Amortiguadora es un sistema que tiende a
mantener el PH constante cuando se añaden pequeñas cantidades de ácidos (H+)
o bases (OH-).
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Una solución amortiguadora:
reduce el impacto de los cambios drásticos de H+ y OH-.
Pueden ser ácidas y básicas.
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AMORTIGUADORES
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Componentes de los buffers:Componentes de los buffers:
Buffer ácido: Formado por un ácido débil y su sal.
CH3COOH/CH3COONa
Buffer básico: Formado por una base débil y su sal.
NH3/NH4Cl
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Función e Importancia Biológica:Función e Importancia Biológica:
En los organismos vivos, las células deben mantener un pH casi constante para la acción
enzimática y metabólica.
Los fluidos intracelulares y extracelularescontienen pares conjugados ácidos-base que
actúan como buffer.
Principales amortiguadores sanguíneos:Carbonatos, Fosfatos y proteínas.
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Buffer Intracelular más importante:
H2PO4- / HPO4
-2
Buffer Sanguíneo más importante:
H2CO3 / HCO3-
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PROTEINAS
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Otros sistemas que ayudan a mantener Otros sistemas que ayudan a mantener el pH sanguíneo son:el pH sanguíneo son:
Ácidos NucléicosÁcidos NucléicosCoenzimasCoenzimasMetabolitos intermediariosMetabolitos intermediarios
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Relación de H2CO3/ HCO3- es de 1/10
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El El PPH sanguíneo es H sanguíneo es de:de:
7.35 -7.457.35 -7.45
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El pH sanguíneo es de:
7.35 -7.45
AcidosisPH
debajo de 7.35
AlcalosisPH
arriba de 7.45
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PHSANGUÍNEO.
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Tipos de Acidosis:Tipos de Acidosis:
RespiratoriaRespiratoriaYY
MetabólicaMetabólica
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COCO2 2 O O22 y el y el ppH H
• SintomasSintomas: : Fallos de ventilación, cese de Fallos de ventilación, cese de respiración, desorientación, debilidad, respiración, desorientación, debilidad, coma.coma.
•Causas: Causas: enfisema, neumonía, asma;enfisema, neumonía, asma;Depresión del centro respiratorio por Depresión del centro respiratorio por fármacos, paro cardiovascular, trauma de fármacos, paro cardiovascular, trauma de tórax. (cualquier problema para respirar).tórax. (cualquier problema para respirar).
•Tx: Tx: Solución de bicarbonato.Solución de bicarbonato.
ACIDOSIS RESPIRATORIA.
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La dificultad de respirar o un ambiente La dificultad de respirar o un ambiente pobre en oxígeno, permite que se eleve pobre en oxígeno, permite que se eleve la concela concenntración de [COtración de [CO22] favoreciendo ] favoreciendo la formación de ácido carbónico, el cual la formación de ácido carbónico, el cual se disocia en Hse disocia en H++ y HCO y HCO33
- - de acuerdo a la de acuerdo a la siguiente reacciónsiguiente reacción::
H2CO3 (1/10)
HCO3-
COCO22 + H + H22O O ↔ H↔ H22COCO33 ↔ H↔ H++ + HCO + HCO33--
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ACIDOS METABOLICA.• Síntomas: fatiga, confusión.
• Causas: Enfermedad renal, hepatitis, cirrosis, aumento de la formación de ácidos en diabetes mellitus, hipertitiroidismo, inanición, perdida de álcalis por diarrea, retención de ácidos por fallo renal.
• Tx: Bicarbonato oral.
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Acidosis Metabólica
H2CO3 (1/10)
HCO3-
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
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Tipos de Alcalosis:
Respiratoria
Y
Metabólica
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O2 CO2 y el pH
Síntomas: Hiperventilación, mareo.
Causas: ansiedad, histeria, fiebre, ejercicio.
Tx: Respirar en una bolsa de papel.
ALCALOSIS RESPIRATORIA
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La hiperventilación, generaAlcalosis porque el incremento de la
[O2] hace bajar la [CO2] produciéndose menos H2CO3
y por consiguiente el pH sube.
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ALCALOSIS METABOLICA.
Causas:Ingesta exagerada de álcalis. (enfermedad péptica).
Obstrucción intestinal alta. Vómitos prolongados.
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APARATOS PARA MEDIR GASES SANGUÍNEOS Y
ELECTROLITOS.
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Capacidad amortiguadora de un Buffer Ácido
Si se agrega un ACIDO FUERTE : Los iones H+ adicionales reaccionan con la SAL del ÁCIDO DÉBIL en solución y producen el
ÁCIDO DÉBIL
Buffer Ácido HCOOH/HCOO- Na+
HCOO- + H+ ↔ HCOOH
Al aumentar la [ácido], disminuye la [sal]Ya que el equilibrio tiende de a formar el
ácido.
Ácido débilÁcido débil SalSal conjugada (Sal) conjugada (Sal)
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Capacidad amortiguadora de un Buffer Capacidad amortiguadora de un Buffer ÁcidoÁcido
Si se agrega una BASE FUERTE, los iones Si se agrega una BASE FUERTE, los iones HH++ presentes en solución neutralizan a los presentes en solución neutralizan a los
iones OH iones OH- - produciendo Hproduciendo H22OO ..
Buffer Ácido HCOOH/HCOOBuffer Ácido HCOOH/HCOO-- Na Na++
HCOOH +HCOOH + OHOH-- ↔↔ HCOO- + H HCOO- + H22OO
Al aumentar la [sal], disminuye la [ácido]Al aumentar la [sal], disminuye la [ácido]Ya que el equilibrio se desplaza hacia la Ya que el equilibrio se desplaza hacia la formación de la base conjugada o sal.formación de la base conjugada o sal.
Ácido débilÁcido débil Base conjugada (Sal)Base conjugada (Sal)
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Procedimiento para calcular pH deProcedimiento para calcular pH deSoluciones BufferSoluciones Buffer
[H[H++] = Ka ] = Ka [ácido][ácido] [sal][sal]
pH = -log [HpH = -log [H++]]
[OH[OH--] = kb ] = kb [base][base] [sal][sal]
pOHpOH==-log-log [OH [OH--]]
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La Ecuación de Henderson Hasselbach
indica que en una solución en la que se encuentran presentes un ácido
débil y su base conjugada en iguales concentraciones, el pH deberá ser
idéntico al valor del pKa para dicho par ácido base conjugada o sal.
pH= pKa + Log pH= pKa + Log [Sal][Sal] [Ácido][Ácido]
pKa = -log Ka
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Para las bases:
pOH= pKb + Log pOH= pKb + Log [Sal][Sal]
[Base][Base]
pKb = -log Kb
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Calcule el pH de una solución Buffer formada por 0.5 M de CH3COOH (ácido acético) y 0.8 M de CH3COONa (acetato
de sodio) . Teniendo una Ka = 1.8 x 10-5
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Tenemos:0.5 moles de CH3COOH0.8 moles de CH3COONaKa= 1.8 x 10-5
[H+]= Ka [ácido] [sal]
[H+]= 1.8 x 10-5 [0.5M] = 1.125 x 10-5
[0.8M]
pH = -log 1.125 X 10-5 = 4.944.94
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Con la ecuación de Henderson- Hasselbach pH = pKa + log [sal]
[ácido]
pKa=-log KapKa = -log ( 1.8 x 10-5) = pKa =4.74
pH= 4.74 + log (0.8M) (0.5M)
pH= 4.74+0.20= 4.94
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Cuál será el pH del buffer anterior si añadimos 0.06 M NaOH
CH3COOH + OH- ↔ CH3COONa + H2O0.5 M 0.06M 0.8M
0.5M-0.06M =0.44M de CH3COOH0.8M+0.06M=0.86M de CH3COO-
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NUEVO pH
pH = pKa + log [sal] [ácido]
pKa=-log Ka
pKa = -log ( 1.8 x 10-5) = pKa =4.74
pH= 4.74 + log (0.86M) (0.44M)
pH= 4.74 + 0.29= 5.035.03
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Cuál será el pH del buffer inicial si añadimos 0.04 M HCl
CH3COONa + H+ ↔ CH3COOH + NaCl0.8 M 0.04M 0.5M
0.8M-0.04M =0.76M de CH3COO-0.5M+0.04M=0.54M de CH3COOH
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NUEVO pH
pH = pKa + log [sal] [ácido]
pKa=-log Ka
pKa = -log ( 1.8 x 10-5) = pKa =4.74
pH= 4.74 + log (0.76M) (0.54M)
pH= 4.74 + 0.14= 4.884.88
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2.Calcule el pH de una solución Buffer alcalino formado, de CH3NH2 0.2M (base) y de cloruro de metilamonio
CH3NH3Cl 0.3M (sal).kb= 4.4 x 10-4
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[OH-]= Kb [base]
[sal]
[OH-]= 4.4 x 10-4 [0.2M] = 2.93 x 10 -4
[0.3M]
pOH = -log 2.93 X 10-4 = 3.533.53
Recordar: Recordar:
ppH+ H+ ppOH= 14OH= 14
ppH= 14 - 3.53= 10.47H= 14 - 3.53= 10.47
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Con la ecuación de Henderson-Hasselbach pOH = pKb + log [sal]
[base]
pKb=-log KbpKb = -log ( 4.4 x 10-4) = pKb =3.36pOH= 3.36 + log (0.3M) (0.2M)pOH= 3.36 + 0.176= 3.53
pH = 14 – 3.53 = 10.47
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REPÚBLICA DEMACEDONIA- SKOPJE