Os tampões são de extrema importância em todos os organismos vivos. O pH do plasma sanguíneo é mantido em valores admiravelmente constantes próximos a 7,40 por um sistema tampão de bicarbonato. Se os mecanismos regulatórios falharem, como no caso de diabete severo não controlado, por causa da acidose causada pela superprodução de ácidos metabólicos, o pH do sangue pode cair a 6,8 ou abaixo e levar a lesões irreparáveis e a morte. Qual a relação ideal de concentração das espécies do bicarbonato para manter o pH em 7,40? Dado: Ka 1=4,3 times 10^-7 (10,72)

Passo 1

O enunciado trata do sistema tampão de bicarbonato no plasma sanguíneo, que envolve as espécies ácido carbônico ( H2CO3) e bicarbonato ( HCO3^-). Queremos manter o pH em 7,40, sabendo que
Ka1=4,3times10^-7
O que precisamos é da relação de concentração [HCO3^-][H2CO3] para obter esse pH, usando a equação de Henderson–Hasselbalch.

Passo 2

Calcular pKa, que é
pKa = -log10l(Ka1r) = -log10l(4,3times10^-7r) approx 6,37

Passo 3

Aplicar a equação de Henderson–Hasselbalch:
pH = pKa + log10[A^-][HA],
onde [A^-]=[HCO3^-] e [HA]=[H2CO3]. Isolando a razão:
[HCO3^-][H2CO3] = 10^pH-pKa

Passo 4

Substituir pH=7,40 e pKaapprox6,37:
[HCO3^-][H2CO3] = 10^7,40 - 6,37 = 10^1,03 approx 10,7

Resposta

A relação ideal é
[HCO3^-][H2CO3] approx 10,7,
ou seja, cerca de 11:1.

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