Objetivo
- Explicar a composição de soluções tampão e como eles mantêm uma constante pH
Pontos-chave
- Uma solução básica terá um pH acima de 7.0, enquanto uma solução ácida terá um pH abaixo de 7,0.,tampões de choque
- São soluções que contêm um ácido fraco e a sua base conjugada; como tal, eles podem absorver o excesso de íons H+ou OH-ions, mantendo assim um pH constante global na solução.
- pH é igual ao logaritmo negativo da concentração de íons H+ na solução: pH = – log.,
Termos
- buffera solução composta de um ácido fraco e o seu conjugado da base de dados que pode ser usado para estabilizar o pH de uma solução
- alkalinehaving um pH maior que 7; basic
- acidichaving um pH menor do que 7
Auto-Ionização da Água
íons de Hidrogênio são espontaneamente gerado em água pura pela dissociação (ionização) de uma pequena porcentagem de moléculas de água em números iguais de hidrogênio (H+) de íons e hidróxido (OH–) íons., Os íons de hidróxido permanecem em solução por causa de suas ligações de hidrogênio com outras moléculas de água; os íons de hidrogênio, consistindo de prótons nus, são imediatamente atraídos por moléculas de água não ionizadas e formam íons de hidrônio (H30+). Por convenção, os cientistas referem-se a íons de hidrogênio e sua concentração como se estivessem livres neste estado em água líquida.
2H_2O \leftrightharpoons H_3O^+ + OH^-
a concentração de íons de hidrogénio dissociando-se da água pura é de 1 × 10-7moles H+ íons por litro de água., O pH é calculado como o negativo de base 10 logaritmo de concentração:
pH = -log
O registro negativo de 1 × 10-7 é igual a 7.0, que também é conhecido como pH neutro. De células humanas e de sangue a cada manter perto-e com pH neutro.
Escala de pH
O pH de uma solução indica a acidez ou basicidade (alcalinidade). A escala de pH é um logaritmo inverso que varia de 0 a 14: qualquer coisa abaixo de 7.0 (variando de 0.0 a 6.9) é ácido, e qualquer coisa acima de 7.0 (de 7.1 a 14.0) é básico (ou alcalino). Extremos em pH em qualquer direção a partir de 7.,0 são geralmente considerados inóspitos para a vida. O pH nas células (6.8) e o sangue (7.4) são ambos muito próximos do neutro, enquanto o ambiente no estômago é altamente ácido, com um pH de 1 a 2.
pH não neutro resulta da dissolução de ácidos ou bases na água., Utilizando o logaritmo negativo para gerar números inteiros positivos, altas concentrações de íons de hidrogênio produzir um pH baixo, e baixas concentrações de um pH elevado.
Um ácido é uma substância que aumenta a concentração de íons de hidrogênio (H+) em uma solução, normalmente, dissociando um de seus átomos de hidrogênio. Uma base fornece iões hidróxido (OH -) ou outros íons negativamente carregados que reagem com íons hidrogênio em solução, reduzindo assim a concentração de H+ e aumentando o pH.
ácidos fortes e Bases fortes
quanto mais forte o ácido, mais prontamente Doa H+., Por exemplo, ácido clorídrico (HCl) é altamente ácido e completamente dissociado em íons de hidrogênio e cloreto, enquanto os ácidos em suco de tomate ou vinagre não dissociam completamente e são considerados ácidos fracos; inversamente, bases fortes prontamente doar OH– e/ou reagir com íons de hidrogênio. Hidróxido de sódio (NaOH) e muitos produtos de limpeza domésticos são altamente básicos e desistem rapidamente de OH– quando colocados em água; os OH– ions reagem com H+ em solução, criando novas moléculas de água e reduzindo a quantidade de H+ livre no sistema, aumentando assim o pH global., Um exemplo de uma solução básica fraca é a água do mar, que tem um pH próximo de 8,0, perto o suficiente para neutro que os organismos marinhos bem adaptados prosperam neste ambiente alcalino.como podem os organismos cujos corpos requerem um pH quase neutro ingerem substâncias ácidas e Básicas (um suco de laranja humano, por exemplo) e sobreviver? Os Buffers são a chave. Os tampões de choque consistem geralmente de um ácido fraco e sua base conjugada, o que lhes permite absorver prontamente o excesso de H+ ou OH–, mantendo o pH do sistema dentro de uma faixa estreita.,manter um pH constante no sangue é fundamental para o bem-estar de uma pessoa. O tampão que mantém o pH do sangue humano envolve ácido carbônico (H2CO3), ião bicarbonato (HCO3–) e dióxido de carbono (CO2). Quando iões bicarbonato se combinam com íons hidrogênio livres e se tornam ácido carbônico, íons hidrogênio são removidos, moderando as mudanças de pH., Da mesma forma, o excesso de ácido carbônico pode ser convertido em gás de dióxido de carbono exalado pelos pulmões; isso impede que muitas livre de íons de hidrogênio a partir da construção no sangue e, perigosamente, reduzindo seu pH; da mesma forma, se excesso de OH– é introduzido no sistema, o ácido carbônico vai combinar com ele para criar o bicarbonato, diminuindo o pH. Sem este sistema de buffer, o corpo do pH iria flutuar o suficiente para colocar em risco a sobrevivência.,
antiácidos, que combatem o excesso de ácido estomacal, são outro exemplo de tampões., Muitos medicamentos over-the-counter funcionam da mesma forma que os tampões de sangue, muitas vezes com pelo menos um íon (geralmente carbonato) capaz de absorver hidrogênio e moderar o pH, trazendo alívio para aqueles que sofrem de “azia” do ácido estomacal após comer.
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