O que é e para que serve a Solução Tampão?

A característica mais relevante da solução tampão é o fato de manter seu pH quase inalterado, mesmo que receba a adição de ácido ou base forte. No artigo a seguir iremos explicar com mais detalhes o que é e para que serve essa solução. Vamos conferir?

O que é solução tampão?

A solução tampão é uma mistura formada por um ácido ou por uma base inorgânicos fracos e um sal inorgânico com cátion igual à base ou ânion igual ao ácido. O pH dessa solução se mantém praticamente inalterado mediante a adição de uma quantidade de soluções com base ou ácido fortes. 

Como a solução tampão é formada?

Substâncias chamadas eletrólitos, quando adicionadas à água, sofrem ionização (produção de íons) ou dissociação (liberação de íons). Essa solução é formada por sais e por outro eletrólito que pode ser um ácido ou base fracos.

Pode ser básica ou ácida, essa característica tem relação com o pH (potencial hidrogeniônico). Quando o pH é menor do que 7, o meio é ácido. Se o pH é maior do que 7, o meio é básico. 

A solução tampão é essencial para a Bioquímica

A Bioquímica é focada no estudo das estruturas (carboidratos, vitaminas, proteínas etc), organização e transformações moleculares pelas quais a célula (metabolismo) passa. Também investiga o meio em que as células estão inseridas. Esses fatores são cruciais para a sobrevivência, crescimento e reprodução de organismos vivos. 

Há uma série de reações químicas acontecendo dentro e fora das células. O papel dessas reações é manter o organismo vivo. No entanto, elas acontecem apenas em uma faixa de pH que esteja adequada. Sendo assim, as soluções tampão têm um papel crucial para que o pH do meio intracelular e extracelular.

Existem diferentes soluções tampão num organismo vivo:

– Substâncias constituídas por bicarbonato de sódio e ácido carbônico. Solução tampão encontrada no sangue;

– Com foco na separação do DNA do RNA, há a mistura tris-acetato; 

– Soluções tampão enzimáticas que compõem o metabolismo, sendo constituídas de glicina, citrato e histidina. 

Para que serve a solução tampão?

A solução tampão tem algumas serventias que apresentaremos abaixo. 

Solução tampão: funções biológicas 

O sangue é uma importante solução tampão, sendo formado por substâncias como ácido carbônico (H2CO3) e ânion bicarbonato (HCO3). Outro exemplo de solução tampão com função biológica são os sistemas enzimáticos que estão relacionados com a proteína histidina. 

Solução tampão: funções químicas

Reações de precipitação que têm produtos que precipitam na forma de sólido devido à variação de pH do meio são soluções tampão. Podemos citar ainda as soluções tampão que ocorrem em pilha ou em eletrólise. 

Solução tampão: funções biotecnológicas

A seguir listamos as funções biotecnológicas das soluções tampão. 

Eletroforese

A solução tampão que possui substância tris-acetato permite a separação do RNA e do DNA da célula. 

Quebra do DNA

É essencial ter uma solução tampão durante a extração e quebra do DNA. 

Lavagem de células

A solução tampão constituída por sal e fosfato tem a função de manter o meio em que as células estão inseridas com condições próximas às do corpo humano. 

Sangue: exemplo de solução tampão

O sangue possui uma solução tampão chamada bicarbonato. Essa solução é formada por bicarbonato de sódio (NaHCO3) e ácido carbônico (H2CO3). É interessante observar que cada substância tem sua própria equação de ionização, confira a seguir. 

Equação 1:

 H2CO3   +   H2O

                   

 HCO3   +   H+

 

Equação 2:

NaHCO3

       

Na+ + HCO3

A solução tampão em questão tem um ácido fraco, que é o H2CO3, e um sal, NaHCO3. Essa solução tem caráter levemente básico já que seu pH varia entre 7,35 e 7,45. 

Situação de acidez

Quando os pulmões não conseguem eliminar dióxido de carbono (CO2), fabricado pela respiração celular, ou quando os processos metabólicos produzem mais ácido, tem início a chamada situação de acidez. 

Se há mais acidez (concentração de H+ maior) então o equilíbrio 1 é deslocado para a esquerda, originando o H2CO3. O ácido que é instável é então convertido em CO2 e H2O. Tentando corrigir a acidez no sangue, o corpo aumenta a frequência respiratória para eliminar o CO2. Já os rins retêm o bicarbonato para interagir com o excesso de H+

Situação de basicidade

Se há excesso de base, ocasionado pela hiperventilação pulmonar, se cria a chamada situação de basicidade ou alcalose. Ocorre então a eliminação de mais dióxido de carbono. Essa situação pode ser ocasionada pelo metabolismo em decorrência das mudanças em íons importantes, como o cloreto e o potássio. 

O equilíbrio 1 é deslocado para a direita quando há maior basicidade ou alcalose (concentração menor de H+). Assim, ioniza o H2CO3. O corpo reduz a frequência respiratória para eliminar menos CO2 e, assim, os rins liberam mais bicarbonato. 

Resumo

– A solução tampão é formada por um ácido fraco e um sal com mesmo ânion ou então por uma base e um sal que tenham o mesmo cátion. 

– A solução tampão ácida ou básica tende a manter seu pH inalterado, ainda que receba um ácido ou uma base forte. 

– Quando o pH é menor do que 7, a solução tampão é ácida e quanto tem pH maior do que 7 a solução tampão é básica. 

– O objetivo da solução tampão é manter o pH dos meios, intracelular e extracelular, sem variação para que seja possível que aconteçam as reações químicas necessárias para manter a vida. 

– As soluções tampão podem ser utilizadas em eletroforese, quebra de DNA, lavagem de células, entre outros. 

Apresentamos o que é e para que serve a solução tampão!

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