áCidos e bases

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.

Sara Gonçalves - Técnico de Informática 2

Definição de PH
• 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.


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+]


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


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 adicionados a uma
• Compostos químicos solução, vão-se ligar aos iões
(normalmente bases ou H+ e OH- , provocando uma
ácidos fracos) com alteração na sua configuração
determinadas electrónica e alterando a sua
propriedades, que, ao serem cor. Na tabela seguinte estão
adicionados a uma alguns indicadores comuns
determinada solução, vão em laboratório, assim como
alterar a sua as suas cores a pH’s altos ou
cor, dependendo do pH dessa baixos, e o seu intervalo de
solução. Isto acontece mudança (valores para qual o
porque, sendo ácidos ou indicador apresenta cores
bases fracas, ao serem intermédias):


Medidores de pH

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

Violeta de Metilo amarelo 0.0-1.6 azul-púrpura

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

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

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

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

Vermelho de Fenol amarelo 6.6-8.0 vermelho

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

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


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
Equilíbrio ácido-base no sangue
• 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.


• 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 • Através do ajuste da
aumenta, a concentração de velocidade e da
dióxido de carbono diminui e profundidade da
o sangue torna-se mais respiração, os centros de
básico. Quando a respiração controlo respiratório e os
diminui, a concentração de pulmões são capazes de
dióxido de carbono aumenta regular o pH sanguíneo
e o sangue torna-se mais minuto a minuto.
ácido.


• 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.


• 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 Faixa do pH normal do sangue e as
causadas principalmente por suas principais alterações.
distúrbios pulmonares ou
respiratórios.


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