Prévia do material em texto
Escolha do indicador O uso de um indicador em particular depende de sua faixa de viragem. Supon- do que temos duas soluções, x e y, uma delas com pH 5 2 e a outra com pH 5 6, e que dispomos dos indicadores fenolftaleína e alaranjado de metila para identi- ficá-las, qual indicador devemos usar? Quando gotejamos fenolftaleína nas duas soluções, não ocorre nenhuma mu- dança de cor, pois a sua faixa de viragem corresponde a um pH superior ao das duas soluções. incolor intermediário cor rósea pH 5 2 pH 5 6 pH 5 8,2 pH 5 10,0 faixa de viragem da fenolftaleína Nesse caso, a fenolftaleína não é o indicador apropriado. Quando gotejamos alaranjado de metila nas soluções, ocorrem alterações de cor. Observe o esquema. vermelho alaranjado amarelo pH 5 2 pH 5 3,2 pH 5 4,4 pH 5 6 faixa de viragem do alaranjado de metila Como a faixa de viragem do alaranjado de metila se encontra entre 3,2 e 4,4, a solução com pH 5 2 adquire uma coloração vermelha, e a solução de pH 5 6 torna-se amarela. Portanto, entre esses dois indicadores, o mais apropriado para identificar as soluções x e y é o alaranjado de metila. Em laboratórios, a maneira mais precisa de se determinar o pH de uma solu- ção é por meio da utilização de um aparelho elétrico denominado pHmetro. O pHmetro digital indica que o pH da amostra de refrigerante é 3,12. Todos os refrigerantes gaseificados apresentam pH , 7. C h a rl e s D . W in te rs /S c ie n c e S o u rc e /D io m e d ia Coloque alguns pedaços de beterraba em um liquidificador, adicione um pouco de água e bata. Em seguida, coe e separe o suco em três copos. Ao primeiro copo adicione uma pequena porção de pasta de dentes e agite; observe e anote a coloração adquirida. Ao segundo copo adicione vinagre branco; observe e anote a coloração adquirida. Compare as colorações dos três copos. O suco de beterraba poderia ser utilizado como um indicador ácido-base? Qual é o caráter da pasta de dentes? EXPLORE SEU MUNDO 575CAPÍTULO 30 | PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA E PH 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U8_Cap30_p565a593.indd 575 8/2/18 1:01 PM Condições de desequilíbrio no pH do sangue Nas células do corpo humano, o CO2 é continuamente produzido como um produto terminal do metabolismo. Parte desse CO2 se dissolve no sangue, estabelecendo o equilíbrio: CO2 1 H2O H2CO3 H 1 1 HCO3 2 Esse é um exemplo dos diversos equilíbrios que mantêm o pH do nosso sangue entre 7,3 e 7,5. A gasometria é o exame que avalia o pH do sangue. Quando a respiração é deficiente, essa hipoventilação acarreta o aumento da concentração de CO2 no sangue, o que provoca o deslocamento do equilíbrio para a direita, aumentando a concen- tração de H1 e diminuindo o pH sanguíneo. Essa situação é deno- minada acidose. Alguns sintomas: falta de ar, diminuição ou supressão da respiração, desorientação com possibilidade de coma. Algumas causas: ingestão de drogas, enfisema, pneumonia, bronquite, asma, alterações no sistema nervoso central, overdose de medicamento à base de ácido acetilsalicílico. Uma crise de ansiedade pode levar uma pessoa a respirar mui- to rapidamente. Essa hiperventilação acarreta a perda de uma quan- tidade maior de CO2 pelos pulmões, o que provoca o deslocamento do equilíbrio para a esquerda, diminuindo a concentração de H1 e aumentando o pH do sangue. Essa situação é denominada alcalose. Alguns sintomas: respiração ofegante, entorpecimento, rigidez muscular, con- vulsões. Algumas causas: ingestão de drogas, cirrose, exercícios físicos excessivos, doenças pulmonares. Fontes: <www.ufrgs.br>; <www.uff.br>; <www.medicina.ufmg.br>; <http://revistas.pucsp.br>. Acessos em: 13 jun. 2018. P e te r D a ze le y /P h o to g ra p h e r' s C h o ic e /G e tt y I m a g e s Um procedimento médico bastante comum é fazer com que o paciente em crise de ansiedade respire seu próprio ar. Desse modo, o ar inspirado apresenta maior concentração de CO2. Reflita 1. Qual substância é oxidada pelo gás oxigênio durante a respiração celular e produz o CO2? Escreva a reação de oxidação dessa substância. 2. O aumento de ânions bicarbonato no sangue deslocará o equilíbrio, conforme mencionado no texto, para a esquerda ou para a direita? Isso acarretará uma alcalose ou uma acidose? Um dos fatores que podem levar a um quadro de alcalose são as crises de ansiedade. É importante saber que a ansiedade é uma reação natural diante de situações que provoquem medo, dúvida ou ex- pectativa. Um exemplo é a expectativa que antecede uma prova ou a realização de um procedimento cirúrgico. Há condições, porém, em que essa ansiedade assume níveis desproporcionais aos aconteci- mentos que a geraram, levando ao sofrimento. Nesse caso, é importante buscar ajuda de um profissio- nal qualificado. 576 Conexão UNIDADE 8 | EQUILÍBRIO IÔNICO Saúde 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U8_Cap30_p565a593.indd 576 8/2/18 1:01 PM 1. (Fuvest-SP) Compostos de enxofre (IV) podem ser adicionados ao vinho como conservantes. A de- pender do pH do meio, irão predominar diferentes espécies químicas de S (IV) em solução aquosa, conforme mostra a tabela abaixo. pH Composto de S (IV) , 1,5 dióxido de enxofre hidratado, SO2 (aq) de 1,5 até 6,5 íon hidrogenossulfito hidratado, HSO3 2 (aq) . 6,5 íon sulfito hidratado, SO3 22 (aq) a) Em água, as espécies químicas SO2 (aq) e HSO3 2 (aq) estão em equilíbrio. Escreva a equação química balanceada que representa esse equilíbrio. b) Explique por que, em soluções aquosas com pH baixo, predomina o SO2 (aq) e não o HSO3 2 (aq). c) Analisou-se uma amostra de vinho a 25 8C, en- contrando-se uma concentração de íons OH2 igual a 1,0 ? 10 210 mol/L. Nessas condições, qual deve ser o composto de S (IV) predominante na solução? Explique sua resposta. Dado: Produto iônico da água, a 25 8C: Kw 5 1,0 ? 10 214 (mol/L)2. Solução a) SO2 (aq) 1 H2O (,) H 1 (aq) 1 HSO3 2 (aq) b) Soluções de baixo pH apresentam elevada con- centração hidrogeniônica (H1), o que irá des- locar o equilíbrio para a esquerda, favorecendo a formação de SO2 (aq). c) K w 5 [H 1] ? [OH2] 1,0 ? 10214 5 [H1] ? 1,0 ? 10210 [H1] 5 1,0 ? 1024 mol/L pH 5 4 Nesse pH, de acordo com a tabela, a espécie que prevalece é o íon hidrogenossulfito hidra- tado (HSO3 2 (aq)). 2. Em 1 litro de uma solução aquosa de ácido forte HA, de pH 5 1,75, foram adicionados 99 L de água. Determine o pH dessa nova solução. Solução pH= 1,75 pH= ? 1 L 99 L de água 100 L → Neste exercício, estamos provocando uma dilui- ção de um ácido forte (a 5 100%), que já está totalmente ionizado. Durante a diluição, a con- centração em mol/L de íons H1 vai diminuir; logo, o seu pH vai aumentar. [H1] 5 1021,75 mol/L diluição nova [H1] 5 [H1] 5 1023,75 mol/L pH 5 3,75 1021,75 mol 100 L pH 5 1,75 3. (Fuvest-SP) Um estudante misturou todo o con- teúdo de dois frascos A e B, que continham: • frasco A: 25 mL de solução aquosa de HC,, 0,80 mol/L; • frasco B: 25 mL de solução aquosa de KOH, 0,60 mol/L. a) Calcule o pH da solução resultante. b) A solução resultante é ácida, básica ou neutra? Justifique utilizando o produto iônico da água. Solução a) Devemos inicialmente determinar o número de mol de H1 e OH2: • frasco A 25 mL 5 25 ? 1023 L 0,80 mol/L 1 L 0,80 mol de HC, 25 ? 1023 L x HC, H1 1 C,2 0,020 mol 0,020 mol No frasco A, existe 0,020 mol de H1. • frasco B 25 mL 5 25 ? 1023 L 0,60 mol/L 1 L 0,60 mol de KOH 25 ? 1023 L x KOH K1 1 OH2 0,015 mol 0,015 mol No frasco B, existe 0,015 mol de OH2. Nas reações de neutralização, 1 mol de H1 neu- traliza 1 mol de OH2. Assim: 1 H1 0,020 mol 1 1 OH2 0,015 mol → 1 H2O excesso de 0,005 mol de H1 0,020 mol de H1 V 5 25 mL V 5 25 mL excesso de 0,005 mol de H1 V 5 50 mL 5 50 ? 1023 L 0,015 mol de OH2 x 5 0,020 mol de HC, x 5 0,015 mol de KOH C o n c e it o g ra f/ A rq u iv o d a e d it o raExercícios resolvidos 577CAPÍTULO 30 | PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA E PH 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U8_Cap30_p565a593.indd 577 8/2/18 1:01 PM