Question

O que é sistema tampão e ponte de hidrogenio na agua

Answer 1

O organismo dispõe de três mecanismos reguladores do pH, que funcionam em sincronia, para preservar as condições ótimas para o metabolismo celular: o mecanismo respiratório, de ação rápida, que elimina o dióxido de carbono, reduzindo a quantidade de ácido carbônico; o mecanismo renal, de ação lenta, que elimina ou economiza íons hidrogênio e bicarbonato e o mecanismo químico, de ação imediata, constituído pelos sistemas tampão, que neutralizam ácidos ou bases que se acumulam no organismo.O sistema tampão bicarbonato/ácido carbônico é o mais importante e corresponde a 64% do poder tamponante do plasma.A principal característica do sistema tampão é a relação constante que deve existir entre o sal (numerador) e o ácido (denominador) do sistema.Quando um ácido é produzido no organismo, o sal do sistema tampão reage com o mesmo, produzindo um novo sal de sódio e ácido carbônico ou dióxido de carbono e água. O dióxido de carbono em excesso é eliminado pelos pulmões.Quando uma base é produzida no organismo, o ácido do sistema tampão reage com a mesma, produzindo bicarbonato de sódio e água. O bicarbonato em excesso é eliminado pelos rins.O princípio fundamental da regulação do equilíbrio ácido-base é a manutenção da relação constante entre o sal e o ácido do sistema tampão. O organismo tenta preservar a relação, para manter sempre disponível o seu sistema de defesa.Além do sistema bicarbonato/ácido carbônico, existem os sistemas tampão fosfato, da hemoglobina e das proteinas. 

O átomo de hidrogênio é o único átomo participante de compostos que só possui uma única camada de elétrons (a camada K) que é ao mesmo tempo a primeira e última e possui um único elétron. A camada K se completa com 2 elétrons, de modo que, para atingir a estabilidade química, o H precisa ganhar ou compartilhar 1 elétron de outro átomo. Ao se ligar a um elemento muitoeletronegativo, tal como o N, o O e o F, seu único elétron fica tão afastado na direção do átomo eletronegativo que o próton que compõe seu núcleo fica praticamente nu, uma vez que o H, diferentemente dos outros átomos, não possui outras camadas de elétrons entre a camada de valência e o núcleo atômico. Deste modo, o efeito polarizante do núcleo do hidrogênio acaba sendo o mais pronunciado de todos. Para reduzir a tensão gerada, o átomo de H envolvido em ligações com N, O ou F interage fortemente com a eletrosfera de átomos vizinhos, de modo a "cobrir" parcialmente o próton quase exposto do núcleo do átomo de H. Esse efeito é ainda mais pronunciado se o átomo com o qual o H interage for um átomo pequeno e muito eletronegativo. Num átomo pequeno, estes elétrons estão mais localizados, se encontram confinados em uma camada menos volumosa e por isso interagem mais facilmente. Se o átomo for muito grande, os elétrons de valência estão mais "espalhados" pela volumosa camada de valência desse átomo, dificultando a interação. É por isso que o átomo de cloro, embora seja tão eletronegativo quanto o nitrogênio, não forma ligações de hidrogênio. Consequentemente, haverá uma interação eletrostática entre o átomo de H com forte carga parcial positiva com os elétrons não-ligantes do outro átomo participante, A ligação de hidrogênio pode ser considerada um caso particularmente intenso de interação dipolo-dipolo permanente. Devido ao pequeno tamanho, o átomo de H se aproxima bastante do outro átomo, o que, combinado com a forte interação entre o próton do H e os elétrons do outro átomo, faz com que esta seja a interação mais forte entre as moléculas.