áCidos e bases

Ácidos e Bases

Sara Gonçalves - Técnico de Informática 2

Definição de PH

• Representa a grandeza físico-química potencial hidrogénico ou potencial de hidrogénio iónico, visto ser calculado a partir da concentração de iões hidrogénio (H+) numa solução.

• A partir do valor do pH descobre-se o grau de acidez ou basicidade/alcalinidade dessa mesma solução.

• Na tabela do slide seguinte estão valores de pH para algumas soluções comuns do dia-a-dia, que como podemos verificar varia entre 0 e 14.


• Relacionado com o conceito de pH está o conceito de pOH, que mede a concentração de iões OH-.

• O termo pH foi introduzido por S.P.L. Sorensen em 1909.

• O “p” deriva do alemão “potenz”, que significa poder de concentração, e o “H” é para designar o ião hidrogénio.

Definição de PH


Cálculo do pH

• O valor do pH é calculado a partir da concentração de iões H+ presentes numa determinada solução, de acordo com a seguinte expressão:

pH = -log[H+]


• Onde o valor de pH representa o simétrico do logaritmo de base 10 da concentração dos iões hidrogénio.

• Como se pode ver, o pH é dado por um número positivo. Se não fosse o sinal menos a afectar o logaritmo, o pH seria um número negativo devido aos valores normalmente muito pequenos de [H+].

• Por exemplo, se [H+] = 0,01 mol/l pH= - (log 0,01)

pH = - (log 10-2)

pH = - (-2) = +2

Cálculo do pH


• Assim, tal como a constante de equilíbrio, o pH de uma solução é uma quantidade adimensional.

• As soluções podem então ser consideradas ácidas ou básicas consoante o valor do seu pH, o mesmo é dizer que têm mais ou menos iões H+ em solução, respetivamente:

Soluções ácidas: [H+] > 1,0 x 10 -7 mol/l, pH < 7,00Soluções básicas: [H+] < 1,0 x 10 -7 mol/l, pH > 7,00Soluções neutras: [H+] = 1,0 x 10 -7 mol/l, pH = 7,00

Cálculo do pH


Medidores de pH• Existem várias formas expeditas de medir

o pH de uma solução sem recorrer a cálculos matemáticos:

Indicadores de pH

Medidores electrónicos (pHmetros)


Medidores de pH Indicadores de pH • Compostos químicos

(normalmente bases ou ácidos fracos) com determinadas propriedades, que, ao serem adicionados a uma determinada solução, vão alterar a sua cor, dependendo do pH dessa solução. Isto acontece porque, sendo ácidos ou bases fracas, ao serem adicionados a uma

solução, vão-se ligar aos iões H+ e OH- , provocando uma alteração na sua configuração electrónica e alterando a sua cor. Na tabela seguinte estão alguns indicadores comuns em laboratório, assim como as suas cores a pH’s altos ou baixos, e o seu intervalo de mudança (valores para qual o indicador apresenta cores intermédias):


Medidores de pH

Indicador Cor a pH baixo Intervalo de pH de mudança de cor(aproximado) Cor a pH alto

Violeta de Metilo amarelo 0.0-1.6 azul-púrpura

Azul de Timol (primeira transição) vermelho 1.2-2.8 amarelo

Amarelo de Metilo vermelho 2.9-4.0 amarelo

Azul de Bromofenol amarelo 3.0-4.6 violeta

Vermelho do Congo azul 3.0-5.2 Vermelho

Laranja de Metilo vermelho 3.1-4.4 amarelo

Púrpura de Bromocresol amarelo 5.2-6.8 violeta

Azul de Bromotimol amarelo 6.0-7.6 azul


Medidores de pH

Indicador Cor a pH baixo Intervalo de pH de mudança de cor(aproximado) Cor a pH alto

Vermelho de Metil vermelho 4,4-6,2 amarelo

Vermelho de Fenol amarelo 6.6-8.0 vermelho

Azul de Timol (segunda transição) amarelo 8.0-9.6 azul

Fenolftaleína incolor 8.2-10.0 rosa-carmim

Timolftaleína incolor 9.4-10.6 azul

Amarelo de Alizarina R amarelo 10.1-12.0 vermelho

Carmim de Indigo azul 11.4-13.0 amarelo

Azul de Tornassol vermelho 1.0-6.9 azul-arroxeado

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Vermelho_de_fenol&action=edit

http://pt.wikipedia.org/wiki/Azul_de_timol

http://pt.wikipedia.org/wiki/Fenolftale%C3%ADna

http://pt.wikipedia.org/wiki/Timolftale%C3%ADna

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Amarelo_de_alizarina_R&action=edit

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Carmim_de_indigo&action=edit

http://pt.wikipedia.org/wiki/Azul_de_tornassol


Medidores de pH Medidores electrónicos (pHmetros)

• Hoje em dia já existem vários aparelhos que permitem determinar o pH de uma determina solução, os chamados medidores electrónicos de pH ou phmetros, que são bastantes úteis e facilitam em muito o processo.

• O funcionamento básico de um medidor de pH consiste basicamente num eléctrodo acoplado a um medidor de tensão (minivoltímetro), com uma escala que converte a tensão em valores de pH de uma solução.


Medidores de pH

• A medição potenciométrica do pH requer um eléctrodo indicador e um eléctrodo de referência, cada eléctrodo constituindo uma meia-célula..

• A meia-célula que corresponde ao eléctrodo de referência gera uma voltagem constante e que não depende do pH.

• A meia-célula correspondendo ao eléctrodo indicador é constituída por um eléctrodo de vidro.

• A membrana deste eléctrodo, que tem geralmente a forma de um bolbo, é fabricada a partir de um vidro especial de composição rigorosamente controlada.


Medidores electrónicos (pHmetros)Esse vidro apresenta uma propriedade singular que o distingue dos vidros comuns: o contacto com uma solução aquosa provoca uma modificação superficial da estrutura.Resumidamente, tudo se passa como se a água da solução transformasse a camada externa do vidro, inicialmente dura e compactada, numa película hidratada do tipo gel.Essa camada gelatinosa extremamente fina permite a penetração dos iões H+ e, consequentemente, o aparecimento de uma voltagem (que irá ser medida pelo minivoltímetro), que é função linear do pH.


Importância do controlo e existência de um pH adequado

• O grau de acidez é uma importante propriedade química do sangue e de outros líquidos corporais. Normalmente, o sangue é discretamente alcalino, com um pH situado na faixa de 7,35 a 7,45. O equilíbrio ácido-base é controlado com precisão pois, mesmo um pequeno desvio da faixa normal, pode afectar gravemente muitos órgãos. O organismo utiliza três mecanismos para controlar o equilíbrio ácido-base do sangue. Em primeiro lugar, o excesso de ácido é excretado pelos rins, principalmente sob a forma de amónia.

Equilíbrio ácido-base no sangue



• Os rins possuem uma certa capacidade de alterar a quantidade de ácido ou de base que é excretada, mas, geralmente, esse processo demora vários dias. Em segundo lugar, o corpo utiliza soluções tampão( compostos que permitem manter o grau de acidez constante) do sangue para se defender contra alterações súbitas da acidez. O tampão mais importante do sangue é formado por bicarbonato (um composto básico) que se encontra em equilíbrio com o dióxido de carbono (um composto ácido). À medida que mais ácido entra na corrente sanguínea, mais bicarbonato e menos dióxido de carbono são produzidos.



• À medida que mais base entra na corrente sanguínea, mais dióxido de carbono e menos bicarbonato são produzidos. Em ambos os casos, o efeito sobre o pH é minimizado. O terceiro mecanismo de controlo do pH do sangue envolve a excreção do dióxido de carbono.



• O dióxido de carbono é um subproduto importante do metabolismo do oxigénio e, consequentemente, é produzido constantemente pelas células. O sangue transporta o dióxido de carbono até aos pulmões, onde é expirado. Os centros de controlo respiratório localizados no cérebro regulam a quantidade de dióxido de carbono que é expirado através do controlo da velocidade e profundidade da respiração.



• Quando a respiração aumenta, a concentração de dióxido de carbono diminui e o sangue torna-se mais básico. Quando a respiração diminui, a concentração de dióxido de carbono aumenta e o sangue torna-se mais ácido.

• Através do ajuste da velocidade e da profundidade da respiração, os centros de controlo respiratório e os pulmões são capazes de regular o pH sanguíneo minuto a minuto.


Equilíbrio ácido-base no sangue• Uma alteração num ou mais

desses mecanismos de controlo do pH pode produzir uma das principais alterações do equilíbrio ácido-base: a acidose ou a alcalose. A acidose é uma condição na qual o sangue apresenta um excesso de ácido (ou uma falta de base), acarretando frequentemente uma redução do pH sanguíneo.



• A alcalose é uma condição na qual o sangue apresenta um excesso de base (ou uma falta de ácido), acarretando ocasionalmente um aumento do pH sanguíneo.

• A acidose e a alcalose não são doenças, mas sim consequências de vários distúrbios.

• A presença de uma acidose ou uma alcalose provê um indício importante ao médico de que existe um problema metabólico grave.


Equilíbrio ácido-base no sangue• A acidose e a alcalose podem ser

classificadas como metabólicas ou respiratórias, de acordo com a sua causa primária.

• A acidose metabólica e a alcalose metabólica são causadas por um desequilíbrio na produção e na excreção de ácidos ou bases pelos rins.

• A acidose respiratória e a alcalose respiratória são causadas principalmente por distúrbios pulmonares ou respiratórios.

Faixa do pH normal do sangue e as suas principais alterações.

áCidos e bases

Education

Transcript of áCidos e bases