Bioquímica Básica
Exercícios e Problemas
Capítulo 1 | Sistema-tampão
Os valores de pK necessários à resolução dos problemas estão na Tabela 1.1 a
1. Água e soluções de mesma concentração de NaCl, ácido acético
(H + 3 C– COOH) e metilamina (H 3 C– NH 3) foram ajustadas para pH = 2 e para pH = 9 pelas adições apropriadas (HCl ou NaOH). A um mesmo volume de cada solução foi adicionado um volume fixo de NaOH. Os valores de pH obtidos após a adição do álcali estão apresentados nas tabelas seguintes.
pH inicial pH nal
H O 2 7,5 2
NaCl 2 7,5
Ácido acético 2 4,5
Metilamina 2 7,5
pH inicial pH nal
H2O 9 11,5
NaCl 9 11,5
Ácido acético 9 11,5
Metilamina 9 9,5
a) Comparar o comportamento das soluções frente à adição de
álcali.
b) Qual seria a variação de pH esperada no caso de ser adicionado
HCl às mesmas soluções?
2. Determinar o pH de uma solução 0,1 M de um ácido fraco (K = 10– a
5M) quando em:
a) solução aquosa;
b) solução aquosa contendo seu sal em concentração 0,1 M.
Comparar os resultados com os que seriam obtidos para HCl 0,1 M nas condições (a) e (b).
3. Dispõe-se de soluções de mesma concentração de ácido acético,
acetato de sódio, HCl e NaOH. Propor três maneiras diferentes de preparar um tampão acetato com pH igual ao pKa do ácido acético.
4. 1 mL de soluções 1 M de três ácidos — HA, HB e HC — foi
adicionado a 99 mL de água destilada; o pH das soluções resultantes foi, respectivamente, 3, 5 e 6. A seguir, adicionou-se a cada uma das três soluções um mesmo volume de NaOH e mediu-se novamente o pH, tendo sido encontrado pH = 9 em todas. Explicar a diferença de valores de pH observada depois da:
a) diluição dos ácidos em água; b) adição de NaOH.
5. A pepsina é uma protease que tem atividade maior em valores de pH
entre 1 e 2; ela ocorre no estômago, onde os baixos valores de pH são mantidos à custa da secreção de HCl pela mucosa gástrica. Um indivíduo ingeriu, junto com a refeição, um volume significativo de uma solução de bicarbonato, base conjugada do ácido carbônico. A ação digestiva da pepsina será alterada pela ingestão do bicarbonato?
6. Uma solução de ácido acético foi ajustada a pH = 3 por adição de
HCl e, a seguir, titulada com NaOH até pH = 12. Uma solução de metilamina foi submetida ao mesmo procedimento. a) Construir as curvas aproximadas destas titulações,
estabelecendo valores de pH em ordenadas e volumes adicionados de NaOH em abscissas.
b) Que forma molecular do ácido acético predomina em cada
região da curva? E da metilamina?
c) Construir uma curva aproximada da titulação de uma mistura
de ácido acético e metilamina.
7. A aspirina (ácido acetilsalicílico) tem pKa3,5. A velocidade de sua
absorção através da membrana plasmática é dependente da polaridade da molécula. A aspirina é mais bem absorvida no estômago (pH do suco gástrico = 1,5) ou no intestino delgado (pH = 6)?
8. Uma reação produz 0,01 mol de H+. Calcular o pH final da solução
quando esta reação se processa em 1 L de
a) H O; 2
b) uma solução 0,11 M de histidina com pH 7,04.
9. Comparar a eficiência dos seguintes tampões:
a) acetato 0,2 M pH 4,7; b) acetato 0,2 M pH 5,7; c) acetato 0,02 M pH 4,7. Calcular as concentrações de acetato e ácido acético nos três tampões.
10. Deseja-se preparar uma solução tampão para ser utilizada em
experiências com uma enzima que tem atividade máxima e constante de pH 4,2 a 6,0. Dispõe-se das seguintes soluções de mesma molaridade: HCl, NaOH, cloreto de amônio (pKa 9,3), ácido fórmico (pK 3,7), ácido lático (pK 3,9), ácido propiônico (pK 4,8) a a a e ácido fosfórico (pKa 2,14; 6,86; 12,4). a) Qual o melhor tampão que pode ser preparado?
b) Quais das soluções disponíveis seriam utilizadas para prepará-
lo, e em que proporções?
c) Se 1 L deste tampão, de concentração 0,22 M, for utilizado em
uma experiência em que há produção de 0,09 mols de H+, qual será o pH final da solução?
11. O pH inicial do meio de cultura para uma bactéria, contendo
KH2PO4 e Na2HPO4, era 7,0. Após o crescimento do microrganismo, o pH final era igual a 5,8. Para impedir uma queda tão acentuada de pH foram sugeridas duas alterações do meio de cultura: a) dobrar a concentração dos sais de fosfato; b) substituir os fosfatos de sódio e potássio por acetato dos
mesmos cátions.
Qual é a sua opinião sobre as duas alterações propostas?
12. Pretende-se cultivar uma espécie bacteriana que cresce bem entre
pH 6,5 e 7,6. Para isto deve-se preparar um tampão de concentração 0,05 M. Dispõe-se das seguintes soluções: KH2PO4, K2HPO4, HCl e acetato de sódio com concentração igual a 1 M; NaOH e ácido acético com concentração igual a 2M.
a) Qual o melhor tampão a ser preparado? Por quê? b) Quais das soluções acima deveriam ser usadas e em que
proporções?
13. Mediu-se a absorbância de uma solução 0,1 M de um composto A
em diferentes valores de pH. O composto A, cujo pK a é 6,0, só absorve no comprimento de onda utilizado quando protonado. O resultado obtido está apresentado no gráfico a seguir.