El ácido fosfórico (H3PO4), además de formar parte de numerosos compuestos orgánicos (ácidos nucleicos, fosfolípidos, azúcares, etc.) también se encuentra en forma libre, aunque en pequeña proporción. La concentración de iones fosfato en el plasma sanguíneo es de unos 2 mEq/litro.
El ácido fosfórico tiene tres protones disociables según las reacciones:
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Cada
forma, molecular o iónica actúa como ácida respecto a la que tiene a su
derecha y como básica respecto a la que tiene a su izquierda. Se pueden
establecer, por tanto, tres equilibrios de disociación, cada uno
con una constante característica a 25ºC (figura de la derecha):
- K1= 5,7 x 10-3 (pK1= 2,2)
- K2= 6,2 x 10-8 (pK2= 7,2)
- K3=2,2 x 10-13 (pK3=12,7)
Estos valores indican que el primer H+ se desprende con facilidad aún a pH ácido (a pH=2,1 la mitad del H3PO4 se ha disociado para formar H2PO4-), lo que quiere decir que el H3PO4 es un ácido moderadamente fuerte.
El pK de la segunda disociación (7,2) es el más próximo al pH del medio interno y por lo tanto, es esta segunda disociación la que tiene lugar reversiblemente en el medio interno, y la que posee acción amortiguadora (figura inferior izquierda). El tercer H+ se disocia en medio muy alcalino (pH=12,7), y por tanto no tiene interés biológico.
A la temperatura del organismo, y teniendo en cuenta la fuerza iónica del plasma en condiciones fisiológicas ordinarias, se acepta generalmente el valor de 6,8 para el pKa de la segunda ionización del fosfato (figura inferior derecha).
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A partir de este valor se puede calcular que en el plasma (a pH 7,4) la concentración del HPO4= es cuatro veces superior a la de H2PO4- y, por tanto, el sistema es más eficaz para amortiguar ácidos fuertes que para amortiguar bases fuertes (figura superior), lo cual supone una ventaja biológica, ya que en el organismo predomina la tendencia a las variaciones hacia el lado ácido.
Tanto en condiciones normales como en condiciones fisiológicas, las proporciones relativas de las otras dos especies iónicas son despreciables, y no participan en la actividad amortiguadora del sistema.
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