Ph y SOLUCIONES BUFFERTEMA

Ph

El pH (potencial de hidrógeno) es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio[H3O+] presentes en determinadas sustancias.

La sigla significa "potencial de hidrógeno" Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:

Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno.

La escala de pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más iones en la disolución) , y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (cuando el disolvente es agua).

AcidoUn ácido es considerado tradicionalmente como

cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7. Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un compuesto que dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto (denominado base). Algunos ejemplos comunes incluyen al ácido acético (en el vinagre), y al ácido sulfúrico (usado en baterías de automóvil). Los sistemas ácido/base se diferencian de las reacciones redox en que, en estas últimas hay un cambio en el estado de oxidación. Los ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos o gases, dependiendo de la temperatura. También pueden existir como sustancias puras o en solución. María Vigil 2008

A las sustancias químicas que tienen la propiedad de un ácido se les denomina ácidas.

Propiedades (Ácidos) Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico

en la naranja y el limón. Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, el

anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleína.

Son corrosivos. Producen quemaduras de la piel. Son buenos conductores de electricidad en

disoluciones acuosas. Reaccionan con metales activos formando una sal e

hidrógeno. Reaccionan con bases para formar una sal más agua. Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal

más agua.

Que es una base Una base es, en primera aproximación

(según Arrhenius), cualquier sustancia que en disolución acuosa aporta iones OH− al medio. Un ejemplo claro es el hidróxido potásico, de fórmula KOH:

KOH → OH− + K+ (en disolución acuosa) Los conceptos de base y ácido son

contrapuestos. Para medir la basicidad (o alcalinidad) de un medio acuoso se utiliza el concepto de pOH, que se complementa con el de pH, de forma tal que pH + pOH = pKw, (Kw en CNPT es igual a 10−14). Por este motivo, está generalizado el uso de pH tanto para ácidos como para bases.

Propiedades de una base: Finalmente, según Boyle, bases son aquellas

sustancias que presentan las siguientes propiedades:

Poseen un sabor amargo característico. Sus disoluciones conducen la corriente eléctrica. Azulean el papel de tornasol. Reaccionan con los ácidos (neutralizándolos). La mayoría son irritantes para la piel. Tienen un tacto jabonoso. Se pueden disolver. Sus átomos se rompen con facilidad. Son inflamables.

Niveles de pH en el cuerpo humano

Muchas biomoléculas actúan a un determinado valor de pH y solo toleran fluctuaciones mínimas en el pH. Dado el bajo grado de ionización del agua (H2O), cuando añadimos en ésta una pequeña cantidad de ácido o de base, el pH varía en mucha cantidad, llegando a niveles de pH en los cuales las biomoléculas no podrían cumplir sus funciones. Por esta razón los líquidos fisiológicos contienen tampones que, a diferencia del agua, mantienen el pH constante.

. Los tampones mantienen la cantidad de ácidos y de bases en equilibrio en un determinado pH en el cual la actividad biológica de las proteínas, hormonas, enzimas, bombas de iones... sea óptima. En humanos, los valores compatibles con el mantenimiento de funciones vitales son de pH entre 6,8 y 7,8; siendo el intervalo de 7,35 a 7,45 el de normalidad. En concreto, podemos decir que cada líquido fisiológico tiene un nivel característico normal de pH: - Sangre arterial: pH= 7,4 - Sangre venosa: pH= 7,35 - Líquido intersticial: pH= 7,35 - Líquido intracelular: pH= 6 - 7,4 - Orina: pH= 4,5 - 8 - HCl gástrico: pH= 0,8

Soluciones buffer

Un tampón, buffer, solución amortiguadora o solución reguladora es la mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido débil y su base conjugada, es decir, sales hidrolíticamente activas. Tienen la propiedad de mantener estable el pH de una disolución frente a la adición de cantidades relativamente pequeñas de ácidos o bases fuertes.

Cada sistema buffer tiene su propio rango efectivo de pH, el cual dependerá de la constante de equilibrio del ácido o base empleado. Son importantes en el laboratorio y en la industria, y también en la química de la vida. Tampones típicos son el par amoníaco-catión amonio, ácido acético-anión acetato, anión carbonato-anión bicarbonato, ácido cítrico-anión citrato o alguno de los pares en la disociación del ácido fosfórico.

¿Qué clase de sustancias químicas son "Buffer"?..En general, los buffer consisten en sales

hidrolíticamente activas que se disuelven en el agua. Los iones de estas sales se combinan con ácidos y álcalis. Estas sales hidrolíticamente activas son los productos que resultan de la reacción entre los ácidos débiles y los álcalis fuertes como el carbonato de calcio (a partir del ácido carbónico e hidróxido de calcio) o entre ácidos fuertes y álcalis débiles como el cloruro de amonio [a partir del ácido clorhídrico e hidróxido de amonio].

Sistemas tampón en el organismo

Existen tampones de gran importancia en el organismo:

• Inorgánicos:Tampón bicarbonato:

CO2 + H2O H2CO3 HCO3 - + H+

Tampón fosfato: H2PO4- HPO4

2- + H+• Orgánicos:Tampón hemoglobina:

HHbO2 HbO2- / HbH Hb- + H+

Aminoácidos y proteínas

INORGANICOS Tampón bicarbonatoEl tampón bicarbonato está compuesto por ácido carbónico (H2CO3) y bicarbonato (HCO3-) y el valor de su pKa es de 6,1. Es el tampón más importante de la sangre (pH=7,4), representa el 75% de la capacidad buffer total de la sangre. También está presente en el líquido intersticial.

Tampón fosfatoEl tampón fosfato está compuesto por el hidrógeno fosfato (NaHPO4

-2) y el dihidrógeno fosfato (NaH2PO4-).

Actúa en el plasma y el líquido intersticial. Este tampón tiene un pKa de 6,8, el cual está mucho más cerca del pH plasmático. Esto significaría que este tampón tendría que ser más útil que el anterior, pero no es así ya que se encuentra en concentraciones menores en sangre y la eliminación del fosfato es mucho más lenta, por vía renal.

Fosfato

ORGÁNICOTampón hemoglobinaLa hemoglobina es una proteína globular multimérica que dispone de cuatro puntos de unión a ligandos cuyas propiedades de unión están reguladas alostéricamente. La función principal de la hemoglobina es el transporte de oxígeno por la sangre. Referente a su estructura, se trata de un heterotetrámero y consta de dos pares de cadenas polipeptídicas diferentes.

Aminoácidos y proteínasLos aminoacidos tienen carácter anfótero, es decir, pueden ceder protones y también captarlos. Esto es así gracias a dos de los radicales comunes en todos los aminoácidos: el grupo NH2 y el grupo COOH. Estos radicales, al estar en contacto con el agua, se presentan ionizados o protonados; actuando los dos como donantes o aceptores de protones.

En pH ácidos:- El NH2 capta un protón: NH3+ (el pka para este radical es 9)En pH básicos:- El COOH pierde un protón: COO- (el pKa para este radical es 2)

¿Cómo reaccionan estas sales?

Cuando un ácido débil o base débil se combina con su correspondiente sal hidrolítica en una solución de agua, se forma un sistema amortiguador denominado "buffer".

Mecanismo»homeostaticos» de los principales sistemas funcionales

Homeostasis:Los fisiólogos emplean el termino HOMEOSTASIS para referirse al mantenimiento de unas condiciones casi constantes del medio interno.

Origen de los nutrientes en el liquido extracelular :APARATO RESPIRATORIOAPARATO DIGESTIVOAPARATO LOCOMOTOR

Eliminación de los productos finales metabólicos LOS RIÑONES

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