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Estrutura e propriedade da água, sistema de tampão, equilíbrio e distúrbios ácido-base Água é a molécula amis abundante nos corpos dos animais Varia com a idade (a quantidade de H20) Varia com a espécie Varia com a atividade celular H20= 2 átomos de hidrogênio e 1 de oxigênio * É uma molécula angular, pois é polar * Polos positivos no hidrogênio e polos negativos no oxigênio ELETRONEGATIVIDADE faz com que tenha polos. Os átomos ficam mais próximos dos elementos eletronegativos Decresce F O Cl Br I S C H ... Cresce * Oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio - Átomo que perde carga negativa fica positivo H – Cl (em água a ligação quebra) H perde um elétron para o Cl H+ Cl- íons= átomos com elétrons cátion livres ânion Moléculas polares: 2 polos (+-) - H2O - H+Cl- Moléculas apolares: não tem polo - Br (bromo) - CH4 (metano) Solvente (maior quantidade na solução) Soluto (menor quantidade na solução) Moléculas de água fazem ligação de hidrogênio Ligação intermolecular- entre hidrogênio - Possuem caráter 10% covalente (ligação intramolecular) e 90% eletrostático - Condições para ter ligação de hidrogênio: • H ligado a átomo eletronegativo; • Átomo eletronegativo Água - Ionização (reação de ionização- forma íons: cátion (-) perde e-; ânion (+) ganha e-. - A água não é inerte (reage quimicamente, diferente dos gases nobres que não reagem); - É uma molécula neutra que se ioniza levemente; - Funciona como um sistema Ácido- Base; - É uma molécula bastante reativa; - Efeito de doação de prótons na água maior mobilidade e íons Na+, K+, Ca2+, Mg2+ são íons; - OH- (básico) =íon hidroxila - H30+ ou H+ (ácido)= íon hidrônio - Prótons= H+ Constante de Equilíbrio (Keq) Keq= concentração de produtos Concentração de reagente H2O H+ + OH- Reagente Produto Reações químicas reversíveis - Reações químicas irreversíveis pH= log [H30+] Potencial de hidrogênio Mede a concentração de íons H+ • Quanto menor o pH mais concentração de íons H+, até 6,9 (ácido) [H+] e [OH-]= pH= ácido • pH 7 (neutralidade); até a 14 (básico) [H+] e [OH-]= pH= básico ou alcalino • [H+]= [0H-]= neutralidade, suas concentrações estão iguais pH do suco gástrico= 1,5 pH do suco de limão= 2 pH da coca cola= 3 pH do vinagre= 3 pH da cerveja= 4 pH do leite= 6 pH do sangue= 7 pH do bicarbonato de sódio= 9 * Omeprazol inibe a secreção dos ácidos digestórios * Ácido é capaz de doar H+ e base é capaz de receber H+ - Definição de Bronsted e Lowrey: Base Ácido B + H+ BH+ HA H+ + A HA + H2O H3O+ + A- Ácido base ácido base Conjugado conjugada Ácidos que funcionam como sistema tampão: - Ácidos fracos com base conjugada Ka= constante de dissociação de um ácido - HPO4(2-) 3,4x10 quanto maior o número mais fraco o pKa= log [Ka]; - Quanto maior o pka, mais fraco o ácido. Ácidos e bases do organismo se originam de várias fontes: - Ácido lático (produzido pela atividade física); - CO2; - Aminoácido. Solução tampão é capaz de resistir a variações de pH; Ácidos fracos e suas bases conjugadas Ácido acético (vinagre) é um ácido fraco CH3 H+ CH3COO- Íon acetato é a base conjugada do ácido acético Íon hidrogênio * Base libera OH- em solução - 3 mecanismos: • Tampões: primeira linha de defesa • Ventilação: resposta rápida, controla até 75% das alterações de pH • Rins: mais lentos, mas muito eficazes Tampões químicos - Solução de tampão é aquela que resiste as variações de pH: • Bicarbonato- o mais importante na saliva e sangue • Fosfato- citoplasma das células • Proteína- como a hemoglobina, um tampão intracelular de H+ O CO2 é um importante subproduto do metabolismo do O2, produzido pelas células. O sangue transporta o CO2 até os pulmões onde é expirado; Centro de controle respiratório cérebro, onde regula a quantidade de CO2 que é expirado através do controle da velocidade e profundidade da expiração; FR- concentração sérica de CO2 diminui sangue mais básico FR- concentração sérica de CO2 aumenta sangue mais ácido Sistema Renal: - Altera o pH de 2 modos: • Diretamente- excreção ou reabsorção de H+ • Indiretamente- excreção ou reabsorção do tampão bicarbonato Distúrbios ácido- base - Podem ter origem respiratória ou metabólica; - Rim= mantem a concentração de HCO3 na corrente sanguínea; - Pulmão= mantem a concentração de CO2 na corrente sanguínea. - Se o organismo não mantem o pH, a acidose ou alcalose pode ser fatal= pH numa faixa de 7 a 7,7. PH anormal pode afetar a atividade do Sistema Nervoso: - pH baixo= neurônios tornam-se menos excitáveis. Indivíduos se tornam confusos e desordenados acidose; - pH alto= neurônios tornam-se hiperexcitáveis. Indivíduos apresentam tremores musculares, convulsões alcalose. * Diabético tem acidose- hálito cetônico; Acidose respiratória: aumento da concentração de CO2; Acidose metabólica: concentração de HCO3 (bicarbonato) diminui; Alcalose respiratória: diminuição de pCO2 (concentração, pressão= p); Alcalose metabólica: aumento de HCO3. Distúrbio ácido- base= anamnese: - Gasometria arterial= exame que mede a acidose e alcalose (pH) - Hipocapnia e Hipercapnia (CO2); Hipoxemia e Hiperoxemia (O2)
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