Equilíbrio Acido - Base na Terapia Intensiva

1. Equilíbrio
Ácido-Base
Fundamentos e aplicações em sistemas químicos e
biológicos.

2. Agenda
•Teorias Ácido-Base
•Autoionização da Água
•pH e pOH
•Soluções-Tampão
•Aplicações e Desafios

3. Equilíbrio Ácido-
Base
O equilíbrio ácido-base é fundamental
para a regulação de sistemas químicos e
biológicos, influenciando reações e
processos vitais. Sua compreensão
aprofundada é crucial para diversas áreas
científicas e tecnológicas.
Gráfico de equilíbrio químico: taxas de reação direta e
reversa.

4. A Essência da
Química
O equilíbrio ácido-base é fundamental
para compreender reações químicas e
processos biológicos. Sua relevância
estende-se da medicina à engenharia
ambiental, sendo crucial para a
estabilidade de sistemas vitais.
Equilíbrio químico: a essência da química em análise.

5. Teoria de Arrhenius
Arrhenius definiu ácidos como substâncias que
liberam íons H⁺ em solução aquosa (ex: HCl).
Bases liberam íons OH⁻ (ex: NaOH). Esta teoria foi
um marco inicial para entender o equilíbrio ácido-
base.

6. Teoria de
Brønsted-Lowry
Esta teoria define ácidos como doadores
de H⁺ e bases como aceptores de H⁺. Ela
introduz o conceito crucial de pares
conjugados ácido-base, fundamental para
reações reversíveis. Isso expande
significativamente o entendimento das
interações ácido-base.
Análise do estado de oxidação do ácido acético

7. Teoria de Lewis
A teoria de Lewis define ácidos como
aceptores de pares de elétrons e
bases como doadores de pares de
elétrons. É a definição mais
abrangente. Exemplos incluem BF₃
(ácido) e NH₃ (base).
Ácidos e bases: teoria de Lewis e exemplos

8. Teoria Ácido (Definição) Base (Definição)
Aplicabilidade e
Limitações
Arrhenius (1884) Substância que produz H⁺
em solução aquosa.
Substância que produz OH⁻
em solução aquosa.
Restrita a soluções
aquosas; não explica bases
sem OH⁻ (e.g., NH₃) ou
reações ácido-base não
aquosas.
Brønsted-Lowry (1923) Doador de prótons (H⁺). Aceitador de prótons (H⁺). Mais abrangente que
Arrhenius; aplicável a
soluções aquosas e não
aquosas; introduz pares
conjugados; não explica
reações sem transferência
de prótons (e.g., BF₃ +
NH₃).
Lewis (1923) Aceitador de par de
elétrons.
Doador de par de elétrons. Mais abrangente; inclui
todas as reações de
Brønsted-Lowry e outras
que não envolvem prótons;

9. Estrutura molecular da água (H₂O) com ligações covalentes.
Autoionização da
Água
•Água atua como ácido e base
(anfótera).
•Forma íons hidrônio (H₃O⁺) e hidróxido
(OH⁻).
•Equilíbrio dinâmico: H₂O + H₂O H₃O⁺
⇌
+ OH⁻.
•Constante (Kw) descreve este
equilíbrio.

10. pH e pOH: Definição
pH e pOH são medidas logarítmicas das concentrações de íons H⁺ e OH⁻,
respectivamente, em solução. Eles quantificam a acidez e basicidade,
sendo inversamente relacionados na escala de 0 a 14.

11. A Escala de pH
pH: medida de acidez/basicidade, crucial em química e biologia.
Observe exemplos comuns.

12. Cálculo de pH/pOH
para Ácidos/Bases
Fortes
Para ácidos e bases fortes, a dissociação é
completa. pH e pOH são calculados diretamente
das concentrações molares de H⁺ e OH⁻,
respectivamente.

13. Ácidos e Bases Fracos
•Dissociação parcial em solução aquosa.
•Equilíbrio químico: reagentes e produtos.
•Constante de acidez (Ka); Constante de basicidade (Kb).
•Cálculo de pH/pOH usando Ka e Kb.

14. Soluções-Tampão
Misturas de um ácido fraco e sua base conjugada, ou vice-versa, as
soluções-tampão resistem a variações significativas de pH. Elas mantêm
o pH quase constante, essencial em sistemas biológicos e reações
químicas. Seu mecanismo envolve a neutralização de ácidos ou bases
adicionados.

15. Mecanismo de Ação Tampão

16. Importância Biológica
Soluções-tampão são vitais para a homeostase em sistemas biológicos.
O sistema tampão bicarbonato no sangue mantém o pH entre 7,35-7,45,
crucial para a função enzimática e processos metabólicos. Desvios
podem ser fatais.

17. Aplicações e Desafios do Equilíbrio
Ácido-Base
Quais são as principais aplicações práticas do equilíbrio ácido-base e das
soluções-tampão na indústria e pesquisa, e quais desafios surgem no
controle desses sistemas?

18. Conclusão
•Múltiplas teorias definem ácidos e bases
•pH/pOH medem acidez/basicidade
•Tampões mantêm pH estável
•Essencial para a vida e indústria