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AULA PRÁTICA 03 pH 1. OBJETIVOS · Reconhecer a importância da manutenção da concentração hidrogeniônica constante nos sistemas biológicos; · Utilizar indicadores e papeis indicadores universais para determinação do pH; · Descrever o funcionamento do sistema tampão carbonato-bicarbonato que controla o pH sangüíneo; 2. INTRODUÇÃO A estrutura de muitas moléculas presentes na composição celular e, por conseguinte, a grande maioria dos processos bioquímicos são extremamente sensíveis a variações do pH. Nos seres humanos, o pH plasmático deve ser mantido em uma faixa muito estreita em torno de 7, 4 – decréscimos a valores próximos de 7,0 têm sérias conseqüências. Intracelularmente, a restrição se repete: um exemplo suficiente da importância do pH na fisiologia celular é dado pela sua interferência na atividade das enzimas, catalisadores de todas as reações químicas celulares. Muitas destas reações processam-se com liberação ou captação de prótons do meio aquoso em que estão dissolvidas as substâncias presentes na célula. Entretanto o valor do pH celular ou plasmático é mantido fixo. A manutenção do pH ideal é conseguida pelos seres vivos graças à existência dos sistemas-tampão. Os ácidos fracos têm para a Bioquímica um interesse particular, pois, junto às suas bases conjugadas, constituem os sistemas-tampão, capazes de impedir grandes variações de pH quando da adição de outros ácidos ou álcalis. Os fatores que determinam a eficiência de um sistema-tampão é a faixa de pH em que o sistema se encontra e também sua concentração; em resumo, a eficiência de um tampão é proporcional à sua concentração e é máxima no pH igual ao pKa. Os tampões biológicos são aqueles encontrados nos seres vivos; na espécie humana, por exemplo, há tampões capazes de manter o pH do sangue muito próximo de 7,4. Não são muitos os ácidos fracos que satisfazem esse requisito. Os principais tampões são o fosfato, as proteínas e o bicarbonato. 3. MATERIAIS E REAGENTES Materiais: conta gotas, bastão de vidro, agitador, erlenmeyer e tubos de ensaio. Reagentes: · Solução de fenolftaleína 1%; · Solução de metilorange 0,1%; · Tiras de papel indicador universal; · Solução de NaOH 0,1 mol.L-1. Amostras: · Vinagre; · Leite; · Refrigerante; · Café; · Chá; · Água destilada; · Solução de detergente. 4. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Experimento: Indicadores ácido/base para determinação do pH 1- Coloque 2 mL das seguintes amostras em tubos de ensaio: vinagre, leite, refrigerante, café, chá, água da torneira, água destilada, solução de detergente. 2- Mergulhe um pedaço da tira do papel indicador universal na solução. Compare a cor desenvolvida com as cores do verso da caixa que relaciona essa cor com o pH; 3- Pingue 1 gota da solução de fenolftaleína em cada tubo de ensaio e anote a coloração resultante. 4- Repita o item 1 e goteje agora 1 gota do indicador metilorange em cada tubo. 5- Anote os resultados observados. AULA PRÁTICA 04 SOLUÇÃO TAMPÃO A água é uma substância que apresenta-se em larga escala nos organismos vivos. Ela tem ponto de ebulição, ponto de congelamento e calor de vaporização relativamente altos; isto é, o resultado de atrações intermoleculares relativamente fortes na forma de LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO entre moléculas de água adjacentes. A polaridade e a capacidade de formar ligações de hidrogênio faz da água um potente solvente para muitos compostos iônicos e outras moléculas polares, compostos apolares, incluindo os gases CO2, O2 e N2 são poucos solúveis em água. A água dispersa as moléculas anfipáticas para formar as micelas: estas são agregadas de moléculas nos quais os grupos hidrofóbicos estão no seu interior, escondidos da água, e os grupos hidrofílicos estão expostos na superfície. A água ioniza-se muito pouco para formar H+ e OH-. Se em solução aquosa diluída, as concentrações dos íons são relacionadas com o Kw. A concentração do íon hidrogênio nos sistemas biológicos é usualmente expressa em termos de valores de pH, definido por uma expressão logarítmica. Muitos tipos de biomoléculas têm grupos funcionais que contribui para a capacidade tamponante, sistemas como H2CO3/HCO3- e H2PO4-/HPO4-2 são sistemas tampões biologicamente importantes. A atividade catalítica das enzimas é fortemente influenciada pelo pH, e é essencial que o ambiente no qual elas funcionam seja tamponado contra grandes variações de pH. Material: Tubos de ensaios e pipetas. Reagentes: · Ácido acético · Acetato de sódio · Ácido clorídrico · Hidróxido de sódio · Alaranjado de metila · Fenolftaleína. Procedimento: 1- Prepare uma solução tampão (pH = 4,8), misturando 5 mL de solução 0,2 molar de ácido acético com 5 ml de solução 0,2 molar de acetato de sódio. 2- Prepare quatro tubos de ensaio, colocando: · Tubo 1: 5 ml da solução tampão e gotas de alaranjado de metila. · Tubo 2: 5 ml de água pura e gotas de alaranjado de metila. · Tubo 3: 5 ml de solução tampão e gotas de fenolftaleína; · Tubo 4: 5 mL de água pura e gotas de fenolftaleina. 3- Nos tubos 1 e 2, acrescente lentamente gotas de solução de ácido clorídrico diluído e meça, em cada tubo, o número de gotas necessário para a viragem do indicador. 4- Nos tubos 3 e 4, acrescente lentamente gotas de solução de hidróxido de sódio, e meça em cada tubo, o número de gotas necessário para a viragem do indicador.