Introducere în Chimie

Termeni

• buffera soluție compusă dintr-un acid slab și bază conjugată, care poate fi folosit pentru a stabiliza pH-ul unei soluții
• alkalinehaving un pH mai mare decât 7; de bază
• acidichaving un pH mai mic decât 7

Auto-Ionizare de Apa

ionii de Hidrogen sunt spontan generat în apă pură de disociere (ionizare) de un procent mic de molecule de apă într-un număr egal de hidrogen (H+) și ionii de hidroxid (OH–) ioni., Ionii de hidroxid rămân în soluție din cauza lor legături de hidrogen cu alte molecule de apă; ionii de hidrogen, format de gol protoni, sunt imediat atrasi de onu-ionizat moleculele de apă și formează hydronium ioni (H30+). Prin convenție, oamenii de știință se referă la ionii de hidrogen și concentrația lor ca și cum ar fi liberi în această stare în apă lichidă.

2H_2O \leftrightharpoons H_3O^+ + OH^-

concentrația de ioni de hidrogen disocierea de apă pură este de 1 × 10-7moles ioni H+ per litru de apă., PH-ul se calculează ca negative de logaritm în bază 10 din această concentrație:

pH = -log

negative jurnal de 1 × 10-7 este egal cu 7.0, care este, de asemenea, cunoscut sub numele de pH neutru. Celulele umane și sânge fiecare mențină aproape de pH neutru.

pH

pH-ul unei soluții indică aciditatea sau bazicitatea (alcalinitate). Scara pH este un logaritm invers care variază de la 0 la 14: orice sub 7.0 (variind de la 0.0 la 6.9) este acid și orice deasupra 7.0 (de la 7.1 la 14.0) este bazic (sau alcalin). Extreme în pH în ambele direcții de la 7.,0 sunt de obicei considerate inospitale vieții. PH-ul în celule (6.8) și sânge (7.4) sunt ambele foarte aproape de neutru, în timp ce mediul din stomac este foarte acid, cu un pH de 1 până la 2.

Non-neutru pH-ului rezultat din dizolvare de acizi sau baze în apă., Folosind logaritmul negativ pentru a genera numere întregi pozitive, concentrații mari de ioni de hidrogen se obține un pH scăzut, și concentrații scăzute de un pH ridicat.

Un acid este o substanță care crește concentrația de ioni de hidrogen (H+) într-o soluție, de obicei, prin disocierea unul din atomii de hidrogen. O bază oferă, fie ioni de hidroxid (OH–) sau alte ionii încărcați negativ, care reacționează cu ionii de hidrogen în soluție, reducând astfel concentrația de H+ și creșterea pH-ului.

Acizi tari și Baze tari

acidul este mai puternic, cu atât mai ușor se donează H+., De exemplu, acidul clorhidric (HCl) este foarte acid și se disociază complet în ioni de hidrogen și clorură, în timp ce acizii din sucul de roșii sau oțet nu se disociază complet și sunt considerați acizi slabi; dimpotrivă, bazele puternice donează ușor OH– și/sau reacționează cu ionii de hidrogen. Hidroxidul de sodiu (NaOH) și mulți agenți de curățare casnici sunt extrem de bazici și renunță rapid la OH atunci când sunt plasați în apă; ionii OH reacționează cu H+ în soluție, creând noi molecule de apă și scăzând cantitatea de H+ liber din sistem, crescând astfel pH– ul total., Un exemplu de soluție de bază slabă este apa de mare, care are un pH aproape de 8, 0, suficient de aproape de neutru încât organismele marine bine adaptate să prospere în acest mediu alcalin.

tampoane

cum pot organismele ale căror corpuri necesită un pH aproape neutru să înghită substanțe acide și de bază (de exemplu, un suc de portocale de băut uman) și să supraviețuiască? Tampoanele sunt cheia. Tampoanele constau, de obicei, dintr– un acid slab și baza sa conjugată; acest lucru le permite să absoarbă cu ușurință excesul de H+ sau OH -, menținând pH-ul sistemului într-un interval îngust.,menținerea unui pH constant al sângelui este esențială pentru bunăstarea unei persoane. Tamponul care menține pH– ul sângelui uman implică acidul carbonic (H2CO3), ionul bicarbonat (HCO3 -) și dioxidul de carbon (CO2). Când ionii de bicarbonat se combină cu ionii de hidrogen liberi și devin acid carbonic, ionii de hidrogen sunt îndepărtați, moderând modificările pH-ului., În mod similar, excesul de acid carbonic poate fi transformat în dioxid de carbon și expirat prin plămâni; acest lucru previne prea multe gratuit ioni de hidrogen de la construirea în sânge și periculos de reducerea pH-ului; de asemenea, în cazul în care prea mult OH– este introdus în sistem, acid carbonic va combina cu acesta pentru a crea bicarbonat, reducerea pH-ului. Fără acest sistem tampon, pH-ului organismului ar fluctua suficient pentru a pune în pericol supraviețuirea.,

Antiacide, care combate excesul de acid gastric, sunt un alt exemplu de rezerve., Multe medicamente fără prescripție medicală funcționează similar cu tampoanele de sânge, adesea cu cel puțin un ion (de obicei carbonat) capabil să absoarbă hidrogenul și să modereze pH-ul, aducând alinare celor care suferă „arsuri la stomac” din acidul stomacal după masă.