Equação de Henderson-Hasselbalch
Em química , a equação Henderson - Hasselbalch é uma equação para o pH de um sistema tamponado . É usado em particular em fisiologia e medicina para determinar o pH do sangue a partir das concentrações de íon bicarbonato e ácido carbônico .
Formulação da equação
A equação pode ser obtida a partir da constante de dissociação de um ácido .
com C ° a concentração padrão (1,0 mol / L)
![{\ displaystyle \ mathrm {K_ {a} = {\ frac {[H_ {3} O ^ {+}] [A ^ {-}]} {[HA] .C ^ {o}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bd1b42803d3480e0424d0274bc30832c10f5122d)
Pegando o cologaritmo decimal de cada lado, chega-se a:
![{\ displaystyle \ mathrm {- \ log {K_ {a}} = - \ log {\ frac {[H_ {3} O ^ {+}]} {C ^ {o}}} - \ log {\ frac { [A ^ {-}]} {[HA]}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9628745599f71577de0169e9b6d567b9c87469e8)
Ao mover os termos, e por definição de pKa e pH , obtemos a equação de Henderson-Hasselbalch:
![{\ mathrm {pH = pK_ {a} + \ log {{\ frac {[A ^ {-}]} {[HA]}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f5ce641b42bcfbb625b84a4d200a79c43847f69e)
Esta equação expressa o pH do sistema como uma função do pKa do par ácido-base considerada, e das respectivas concentrações do ácido (HA) e da base conjugada (A - ).
Note-se que quando as concentrações do ácido e da base conjugada são idênticas, o pH do meio é igual ao pKa do par ácido / base , e um está na mistura tampão completa.
Aplicação ao pH do sangue
A equação de Henderson-Hasselbalch permite calcular o pH sanguíneo a partir das concentrações de íon bicarbonato ( ) e de ácido carbônico ( ), a partir da reação ácido-base reversível indicada a seguir:
Essa reação é fortemente deslocada para a direita e catalisada por uma enzima plasmática, a anidrase carbônica .
Fisiologia do sangue
O principal sistema tampão ácido-base em um organismo mamífero é representado pelo par ácido carbônico / bicarbonato indicado acima.
Podemos escrever a equação de Henderson-Hasselbalch para isso, com ácido carbônico como pKa:
![pH _ {{blood}} = 6,1+ \ log _ {{10}} {\ frac {[{\ mathrm {HCO_ {3} ^ {-}}}] _ {{blood}}} {[{\ mathrm {H_ {2} CO_ {3}}}] _ {{blood}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3a9ccd18cc966bba6e038db936ad8b8669dfc1b9)
Na biologia médica, a equação de Henderson-Hasselbalch é simplificada incluindo a pressão arterial parcial no dióxido de carbono ( ):
![pH _ {{blood}} = 6,1+ \ log _ {{10}} {\ frac {[{\ mathrm {HCO_ {3} ^ {-}}}] _ {{blood}}} {0,03 \ cdot P _ {{sang}} ({\ mathrm {CO_ {2}}})}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/defc29c3c28c6a295cc55e2876e7b2be5d2d9c52)
Assim, o pH sanguíneo depende da bicarbonatemia (medida em mEq.L -1 ) e da pressão arterial parcial em dióxido de carbono (medida em mmHg ).
Biologia médica veterinária
A equação de Hendersen-Hasselbalch, amplamente utilizada em terapia intensiva e reanimação veterinária, corrige desequilíbrios ácido-base.
Valores usuais, em média, em cães e gatos:
| Acidemia | Norm (sangue venoso) | Norma (sangue arterial) | Alcalemia | |
| pH | 7,35 | 7,40 | ||
| ( mmHg ) | 40 | 35 | ||
| ( mEq.L -1 ) | 20 | 24 |
![[{\ mathrm {HCO_ {3} ^ {-}}}]](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b8e4019c3f6c986c7da759c8ee427e172b490185)
Notas e referências
- (in) Paula Yurkanis Bruice, química orgânica , Upper Saddle River, NJ, Pearson Prentice Hall,2007, 5 th ed. , 28 p. ( ISBN 978-0-13-196316-0 , OCLC 803754235 ), na página 60 (Capítulo 1. Estrutura Eletrônica e Ligação - Ácidos e Bases)
- pH do sangue mais baixo do que o normal
- pH do sangue mais alto do que os valores usuais