SEMANA 13 2015 Licda. Corina Marroquín O. AMORTIGUADORES QUIMICOS Y FISIOLÓGICOS

SEMANA 132015

Licda. Corina Marroquín O.

AMORTIGUADORES QUIMICOS Y

FISIOLÓGICOS.

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-).

Una solución amortiguadora:

reduce el impacto de los cambios drásticos de H+ y OH-.

Pueden ser ácidas y básicas.

AMORTIGUADORES

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

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.

Buffer Intracelular más importante:

H2PO4- / HPO4

-2

Buffer Sanguíneo más importante:

H2CO3 / HCO3-

PROTEINAS

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

Relación de H2CO3/ HCO3- es de 1/10

El El PPH sanguíneo es H sanguíneo es de:de:

7.35 -7.457.35 -7.45

El pH sanguíneo es de:

7.35 -7.45

AcidosisPH

debajo de 7.35

AlcalosisPH

arriba de 7.45

PHSANGUÍNEO.

Tipos de Acidosis:Tipos de Acidosis:

RespiratoriaRespiratoriaYY

MetabólicaMetabólica

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.

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--

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.

Acidosis Metabólica

H2CO3 (1/10)

HCO3-

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Tipos de Alcalosis:

Respiratoria

Y

Metabólica

O2 CO2 y el pH

Síntomas: Hiperventilación, mareo.

Causas: ansiedad, histeria, fiebre, ejercicio.

Tx: Respirar en una bolsa de papel.

ALCALOSIS RESPIRATORIA

La hiperventilación, generaAlcalosis porque el incremento de la

[O2] hace bajar la [CO2] produciéndose menos H2CO3

y por consiguiente el pH sube.

ALCALOSIS METABOLICA.

Causas:Ingesta exagerada de álcalis. (enfermedad péptica).

Obstrucción intestinal alta. Vómitos prolongados.

APARATOS PARA MEDIR GASES SANGUÍNEOS Y

ELECTROLITOS.

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)

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)

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--]]

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

Para las bases:

pOH= pKb + Log pOH= pKb + Log [Sal][Sal]

[Base][Base]

pKb = -log Kb

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

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

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

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-

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

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

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

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

[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

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

REPÚBLICA DEMACEDONIA- SKOPJE