Agua e pH

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10/03/2017
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Água
Componente comum interno e externo as células,
NÃO inerte!!!!!!!!!!!
Substâncias dissolvidas ou em suspensão
A molécula e seu íons => estrutura e propriedades biológica de 
proteínas, ácidos nucleicos, lípídeos, membranas, etc.
Propriedades físicas
 Maior comparada
 PF
 PE
 Calor de vaporização
 Tensão superficial 
 Moléculas de > PM 
(álcool,acetona, etc,)
 H2S, CH4 e NH3.
 Coesão interna: no 
líquido maior que os 
demais líquidos 
comparáveis.
 Cristais: sólidos => 
menor densidade,
Oxigênio:
Orbital sp3: Eletronegatividade, Momento dipolo, Ligação 
hidrogênio
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Ligação hidrogênio: t1/2= 10-10s 
A ponte de hidrogênio (ou ligação de hidrogênio) se forma 
somente entre átomos eletronegativos tais como oxigênio e 
nitrogênio e um átomo de hidrogênio ligado a um átomo 
eletronegativo
Propriedades 
solventes da água
 Dissolve
 compostos 
eletrostáticos (por 
força eletrostática)
 Polares não iônicos 
(por ligação H).
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Propriedades 
solventes da água
 Moléculas 
anfipáticas (dupla 
afinidade)
 Soluto na água:  PF; 
 PE,  tensão 
superficial, pressão 
de vapor.
Ionização da água
Eletrólitos
Fortes e fracos
Constante de equilíbrio
Eletrólito:
é toda a substância que dissociada ou ionizada 
origina íons positivos ( cátions ) e íons 
negativos ( ânions ), pela adição de um 
solvente ou aquecimento. Desta forma 
torna-se um condutor de eletricidade.
 AB  A+ + B-
 Forte (totalmente) AB  A+ + B-
 Fraco (parcialmente) = AB  A+ + B-
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Ionização da água
A mobilidade do proton é alta, então ioniza
O próton ‘salta’ para formar o hidroxônio
Água eletrólito fraco.
Ionização da Água
 Propriedades dos Solventes 
 => características da molécula não carregada 
 + Grau de Ionização [H+] e [OH-]
 Parte que ioniza: 10-7 moles;
 Lei da ação das massas: 
 Constante de Equilíbrio: 
A + B  C + D 
Keq =[H+]*[OH-]
[H2O]2
 Como 55,5M >>>> 10-7 => Kw = Keq.(55,5)2.
 pH = log 1 = potencial hidrogeniônico
[H+]
d=1Kg/L => nº 
moles/L=1000/18/L
= 55,5M
Propriedades ácido-base
Conceitos de Arrhenius, Brosted-Lowry e Lewis;
 Anfóteros: duplo carater.
 Em água:
Genérico forte: HA + H2O  H3O+ + A-
Genérico fraco: HA + H2O H3O+ + A-
Pela Lei da ação das massas é possível estabelecer um 
valor cte, representativo do estado de equilíbrio da 
reação:
Keq=[H3O+].[A-]/([HA].[H2O])=>Ka = [H3O+].[A-]/[HA]
• Cte nos meios biológicos.
• Nos meios biológicos ácidos carboxílicos e ácidos 
inorgânicos fortes ligados a estruturas orgânicas, além 
dos ácidos inorgânicos mais comuns (H3PO4; H2CO3)
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 Desenvolvimento da equação: Busca 
medir o pH para soluções aquosas que 
contenham eletrólitos fracos
 Curvas de titulação
Equação de Handersen-Hasselbach
Onde está a 
diferença?
Efeito tampão:
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Propriedade ácido-base: efeito tampão
Conceito geral da aplicabilidade da 
equação
 pH = pK + log ([dissociado]/[associado])
ou ainda
Para um ácido ou base ao se relacionar com as 
formas protonadas e desprotonadas.
 pH = pK + log 
([desprotonado]/[protonado])
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Ionização da Água
Numa reação de ionização há sempre um par ácido-base
conjugado. Para cada doador de próton (ácido) há sempre 
um receptor (base).
A ionização é alta em ácidos fortes (HCl, H2SO4) e baixa 
em ácidos fracos (acético).
 Constantes de dissociação (Ka): a força de ionização de 
um ácido.
Conceito de pK: valor de pH no qual 50% do ácido 
encontra-se dissociado. 
IMPORTANTE: Quanto menor o pK, maior é a força de 
ionização do ácido
Curva de Titulação
 Usada para determinar 
a concentração de um 
ácido em uma solução.
 Volume do ácido é 
titulado com uma base 
forte (NaOH) até a 
neutralização deste 
ácido.
Tampões
 Substâncias que em solução aquosa dão a estas soluções a 
propriedade de resitir a variações do seu pH quando as 
mesmas são adicionadas em quantidades pequenas de 
ácidos (H+) ou base (OH-).
 Quase todos os processos biológicos são dependentes do 
pH. Plasma → 7,35 – 7,48 (6,8 a 7,8) Intracelular: Função 
da célula (Eritrócito: 7,2)
 O fosfato e as proteínas são os principais tampões do 
fluido intracelular, em consequencia da presença de 
grupos dissociáveis contidos em resíduos de aminoácidos 
ácidos (glutâmico e aspártico) e básicos (lisina e histidina)
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Tampões 
 Sistema Tampão Bicarbonato
 É um sistema tampão fisiológico efetivo
 Principal tampão do espaço extracelular: ácido 
carbônico /Bicarbonato
 Componentes: Ácido- CO2 e Básico- íon bicarbonato 
(HCO3-)
 O ácido carbônico é formado a partir de CO2 e H2O e 
está em equilíbrio com o reservatório de CO2
localizado nos pulmões.
Tampões
 Quando H+ é adicionado no sangue, a concentração de 
H2CO3 aumenta, aumentando a concentração de CO2
no sangue, aumentando a pressão deles nos espaços 
aéreos e o CO2 é expirado.
 Quando a OH- é adicionado ocorrem eventos opostos
 A finalidade do tampão é manter o pH do sangue 
praticamente constante.
 Os componentes do sistema-tampão do bicarbonato são 
produzidos metabolicamente em grande quantidade. 
Portanto, o corpo não depende da ingestão de 
compostos exógenos ou de sínteses complexas para a 
manutenção desse sistema-tampão.
Alterações do Equilíbrio ácido-básico
Condição Causas possíveis 
acidose 
respiratória 
apnéia ou capacidade pulmonar prejudicada, com acúmulo de CO2 nos 
pulmões. 
acidose 
metabólica 
ingestão de ácido, produção de cetoácidos no diabetes descompensado 
ou disfunção renal. 
(Em todas elas, há um acúmulo de H+ não decorrente de um excesso de 
CO2.) 
Condição Causas possíveis 
alcalose 
respiratória 
hiperventilação, produzindo diminuição do CO2 no sangue. 
alcalose 
metabólica 
ingestão de álcali (base), vômitos prolongados (perda de HCl) ou 
desidratação extrema levando a retenção de bicarbonato pelos rins. 
(O aspecto comum é a perda de H+ não decorrente de uma baixa do CO2 
sangüíneo) 
 
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Importância do pH
 Atividade catalítica das enzimas;
 Diagnóstico de doenças (sangue e urina). Ex.: 
plasma sanguíneo do animal com diabetes é 
menor que 7,4 (acidose).