Dica do autor: A capacidade de tamponamento de uma substância está relacionada à sua habilidade de resistir a variações de pH quando ácidos ou bases são adicionados a uma solução. Este efeito depende de dois fatores principais: a concentração do tampão e a relação entre o pH da solução e o pKa do tampão. O pKa é o valor de pH no qual metade do ácido está dissociado e metade está na forma conjugada, sendo, portanto, o ponto de maior eficiência tampão.

A região de tamponamento eficaz ocorre geralmente dentro de um intervalo de ±1 unidade de pH em torno do valor de pKa. Isso ocorre porque, nesse intervalo, a solução contém quantidades significativas tanto da forma protonada (ácido fraco) quanto da forma desprotonada (base conjugada), permitindo que o sistema absorva tanto H⁺ quanto OH⁻ de forma eficiente. Esse princípio é fundamental, por exemplo, no funcionamento do sistema tampão bicarbonato no sangue, onde o pKa do ácido carbônico (~6,1) está relativamente próximo ao pH fisiológico (~7,4), garantindo eficácia em condições fisiológicas.

Alternativa A: INCORRETA. Embora compostos com pKa alto estejam mais ionizados em soluções de pH baixo, sua capacidade de tamponamento não está necessariamente associada ao valor absoluto do pKa, e sim à proximidade entre o pKa e o pH da solução. Além disso, aceitar íons H⁺ não é suficiente para garantir eficiência tampão, pois é preciso também que o composto esteja parcialmente dissociado.

Alternativa B: INCORRETA. Compostos com pKa baixo estão quase completamente dissociados em soluções de pH mais alto, o que os torna ineficientes como tampões, já que possuem predominantemente a forma conjugada, com pouca capacidade de doar mais H⁺. A capacidade tampão máxima ocorre quando o pKa ≈ pH, e não com pKa extremamente baixo.

Alternativa C: CORRETA. A maior capacidade de tamponamento ocorre quando o pKa do composto está próximo ao pH da solução, pois há equilíbrio entre as formas protonada e desprotonada, permitindo a neutralização eficiente tanto de ácidos quanto de bases adicionadas. Este é um princípio clássico da equação de Henderson-Hasselbalch.

Alternativa D: INCORRETA. Embora a concentração do tampão influencie na quantidade de ácido/base que pode ser neutralizada, a capacidade de tamponamento depende sim do pKa, especialmente de sua relação com o pH. Um tampão muito concentrado, mas com pKa distante do pH da solução, será pouco eficaz.

Alternativa E: INCORRETA. Compostos com pKa extremamente alto ou baixo estão quase totalmente na forma protonada ou desprotonada, respectivamente, o que reduz sua capacidade tampão, pois não há equilíbrio entre as duas formas necessárias para absorver H⁺ ou OH⁻. Isso diminui, e não aumenta, sua eficácia como tampão.

Resposta correta: Alternativa C

Referências:

• Lehninger, A. L. Princípios de Bioquímica. 7ª ed. Editora Sarvier, 2017.
• Stryer, L. et al. Bioquímica. 8ª ed. Guanabara Koogan, 2020.
• Murray, R. K. et al. Harper's Illustrated Biochemistry. 31ª ed. McGraw-Hill, 2018.