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Experiência Científica em Ácidos e Bases

Os ácidos geralmente são chamados de substâncias capazes de dar prótons (íons de hidrogênio), e bases são substâncias capazes de tomar prótons. A água aumenta as propriedades ácido-base dos solutos, porque pode executar as funções de ácidos e bases. Assim, o ácido clorídrico (HCl) fornece prótons às moléculas de água. Neste caso, um ânion de cloro (Cl-) e moléculas de água protonada (íons de hidrônio, H3O +, abreviadamente designado por H +) são formados. A troca de prótons entre o HCl e a água ocorre quase quantitativamente, ou seja, na água, o HCl se comporta como um ácido forte.

Bases, por exemplo, amônia (NH3), levam prótons de moléculas de água para formar íons hidroxila (OH-) e íons de amônia carregados positivamente (NH4 +, 3). Como todos os íons, o hidroxônio e o hidroxila estão presentes na água de forma hidratada.

Nas reações ácido-base, o ácido e sua base associada estão sempre envolvidos. Quanto mais forte é o ácido (ou base), mais fraca é a base conjugada (ou ácido). Por exemplo, um ânion de cloro de base muito fraca é conjugado com um ácido clorídrico muito forte. O íon amônio fracamente ácido é conjugado com uma base moderadamente forte com amônia. Se a molécula da água funciona como um ácido fraco, forma-se um íon hidroxila - uma base muito forte. Se a água age como base, um íon hidrônio é formado - um ácido muito forte.

A constante de dissociação da água é insignificante:

KH2O = ([H +] [H +] [OH -]) / [H2O] = 2? 10-16 mole / l (a 25 �)

Em água pura, a concentração de moléculas de água [H2O] é praticamente constante, igual a 55 mol / l. Quando esse valor é substituído na equação, ele assume a forma

KW = [H +] [OH-] = 1? 10-14 mol / l

Assim, o produto [H +] • [OH-], o chamado produto iônico da água, é um valor constante, mesmo na presença de outros pares ácido-base em solução. A 25 ° C, as concentrações de íons H + e OH- em água pura são iguais e equivalem a 1 • 10-7 mol / l.

Flutuações de pH de curto prazo no corpo são compensadas por sistemas de buffer. O sistema tampão é uma mistura de um ácido fraco HB e sua base conjugada B ou uma base fraca e seu ácido associado. Tais sistemas podem neutralizar o excesso de íons hidroxônio e íons hidroxila. No primeiro caso, o excesso de prótons é ligado pela base B- com a formação de água ao ácido em uma forma indissociável. Os íons hidroxila interagem com HB para formar B e água. Em ambos os casos, a relação [HB] / [B-] muda primeiro, e o pH varia muito ligeiramente. A curva de titulação mostra que os sistemas de tampão funcionam mais eficazmente na faixa de pH correspondente ao ácido pKa.

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