Unidade VIII pHmetria

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UNIDADE VIII 
 
 pHmetria 
1 
Prof. Me. Augusto César R. Araújo 
UNIDADE VIII 
 
 pHmetria 
2 
 SOLUÇÃO 
 TIPOS DE CONCENTRAÇÃO 
 MISTURA DE SOLUÇÕES 
 MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE pH 
 SOLUÇÃO TAMPÃO 
 
SOLUÇÃO 
3 
Tipos de Concentração 
• Solução 
 
É a mistura unifásica de mais de um componente. 
 
Exemplos 
 
Sólido no liquido ( Sal + Água); 
 
Líquido em outro liquido ( Água + Álcool); 
 
Gás em um líquido (Bolha de Água em Água líquida). 
 
4 
Tipos de Concentração 
• Solução 
 
Qualitativa – Conceitual (informar se tem ou não cada 
componente); 
 
Quantitativa – Concentração ( informa quanto tem de 
cada componente); 
 
Tipos usuais de Concentração: Percentual, Molar, 
Molal. 
 
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TIPOS DE 
CONCENTRAÇÃO 
6 
Tipos de Concentração 
• Percentual 
 
Método mais antigo; 
 
Massa/Volume - gramas de soluto / 100 mL de solução; 
 
Unidade: %; 
 
Massa/Massa ( %m/m) – Volume/Volume (%v/v); 
 
Exemplos: NaCl 0,9% - 0,9g / 100 mL de solução. 
 
 
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Tipos de Concentração 
• Molar 
 
Método bastante utilizado; 
 
moles de soluto / 1 L ( 1000 mL) de solução; 
 
Unidade: M; 
 
Exemplos: KCl 2M – 2 moles / 1 L de solução 
 
 
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Tipos de Concentração 
• Molal 
 
moles de soluto / 1 kg ( 1000 g) de solvente; 
 
Unidade: m; 
 
Equivalência: 1 kg H2O = 1L H2O 
 
Exemplos: KCl 10m – 10 moles / 1 kg de solvente. 
 
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Tipos de Concentração 
• Preparação de soluções – Balão Volumétrico 
 
 
 
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Tipos de Concentração 
• Preparação de soluções – Regra de 3 simples 
 
Percentual 
 
Preparar 250 mL de NaCl 5%; 
 
Preparar 500 mL de Glicose 10%; 
 
Preparar 1 L de Glicose 10%, KCl 2% e NaCl 4%; 
 
 
 
 
 
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Tipos de Concentração 
• Preparação de soluções – Regra de 3 simples 
 
 
Molar 
 
Preparar 500 mL de Glisose 0,20M; 
 
Glicose (PM = 180g); 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tipos de Concentração 
• Preparação de soluções – Regra de 3 simples 
 
Molal 
 
Preparar 250 mL de KCl 0,2m; 
KCl (PM = 74,5g); 
 
Preparar 500 mL de NaCl 0,20m + Glicose 0,4m; 
NaCl (PM = 58,4g); 
Glicose (PM = 180g); 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tipos de Concentração 
• Outros modos de expressar soluções: 
 
 
mg% - 1 mg/ 100 mL de solução; 
 
 
mg/ mL - 1mg / 1 mL; 
 
 
ppm ( Parte por milhão) – 1 mg/ 1L de solução. 
 
 
 
 
 
 
 
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MISTURA DE 
SOLUÇÕES 
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Mistura de soluções 
Diluições 
 
 
 
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50 mL 
C1 = M1 = 5 = 0,1 
 V1 50 
M1= C1 x V1 
100 mL 
C2 = M2 = 5 = 0,05 
 V2 100 
M2= C2 x V2 
C1 x V1 = C2 x V2 
 
Mistura de soluções 
17 
480 mL 
NaCl 0,9% 
20 mL 
Glicose 
20% Concentração 
final dos solutos 
Volume Final = 20 + 480 = 500 mL 
C1 x V1 = C2 x V2 
 
Glicose 20% 
NaCl 0,9% 
Mistura de soluções 
• Glicose 20 % - 20 mL NaCl 0,9% - 480 mL 
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C1 x V1 = C2 x V2 
 
20 x 20 = C2 x 500 
 
400 = C2 x 500 
 
C2 = 0,8% 
 
C1 x V1 = C2 x V2 
 
0,9 x 480 = C2 x 500 
 
432 = C2 x 500 
 
C2 = 0,86% 
 
MÉTODOS DE 
MEDIÇÃO DE PH 
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Métodos de Medição de pH 
• Conceito de Bronsted- Lowry 
 
Ácido – Qualquer substância que libera prótons 
 
Base – Qualquer substância que liga prótons 
 
Par Conjugado 
 
Exemplos: HCl e Cl-; 
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Métodos de Medição de pH 
• Conceito de Bronsted- Lowry 
 
Ácido Forte – Libera totalmente o H+ formando H3O
+ 
em alta concentração; 
 
Ácido Fraco – Libera parcialmente o H+ formando H3O
+ 
em baixa concentração; 
 
Álcalis Forte – Libera totalmente o OH- ; 
 
Álcalis Fraco – Libera parcialmente o OH- ; 
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Métodos de Medição de pH 
 
22 
Métodos de Medição de pH 
• Constante de equilíbrio 
 
 A + B C + D 
 
 K = [C] x [D] 
 [A] x [B] 
 
 H2O H
+ + OH- 
 
 K = [H+] x [OH-] 
 [H2O] 
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Métodos de Medição de pH 
• Constante de equilíbrio 
 
Água Pura (25ºC) = 55,5 M 
 
Constante K (25ºC) = 1,8 x 10-16 M 
 
 
 K = [H+] x [OH-] 1,8 x 10-16 M = [H+] x [OH-] 
 [H2O] 55,5 
 
[H+] x [OH-] = 1,0 x 10-14 M 
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Métodos de Medição de pH 
• Determinação de pH 
 
 H+ = 1 x 10 -7 mol/L 
 
OH- = 1 x 10 -7 mol/L 
 
pH = -log[H+] = -log 1 x 10 -7 mol/L = 7,0 
 
 
pOH= -log[OH-] = -log 1 x 10 -7 mol/L = 7,0 
 
 pH + pOH = 14 
 
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Solução Neutra [H+] = [OH-] 
Métodos de Medição de pH 
• Determinação de pH 
 
 pH + pOH = 14 
 
 pH > pOH = Solução Ácida; 
 
pH = pOH = Solução Neutra 
 
pH < pOH = Solução Básica; 
 
Quanto mais fácil liberar próton – Mais ácido – Menor pH 
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Métodos de Medição de pH 
 
 
 
 
27 
Métodos de Medição de pH 
• Exercícios de determinação de pH e pOH 
 
1) Concentração do ácido clorídrico no suco gástrico é de 
5,78 x 10-2 M; 
 
2) Realizado a coleta de urina e o calor encontrado para 
concentração de hidrogênio foi de 6,70 x 10-7 M; 
 
3) Ao se realizar medição do leite de magnésia se obteve 
uma concentração de hidroxila de 8,40 x 10-11 M 
28 
Métodos de Medição de pH 
• Métodos de Medição de pH 
 
Potenciométrico 
 
Realizada com a utilização de um pHmetro ou potenciômetro; 
 
Formação de um potencial elétrico através da parede de um 
eletrodo que de vidro seletivo ao íon hidrogênio. 
 
Medir a ddp decorrente do potencial de difusão do íon 
hidrogênio. 
 
Existe uma diferença de concentração hidrogeniônica entre o 
eletrodo e a solução onde o pH está sendo medido. 
 
 
 
29 
Métodos de Medição de pH 
• Métodos de Medição de pH 
 
Potenciômetro 
 
 
 
 
30 
Métodos de Medição de pH 
• Métodos de Medição de pH 
 
Indicadores ou Colorimétrico 
 
Baseia-se no uso de indicadores; 
 
Indicadores são substâncias que variam de cor em função 
do pH. 
 
Geralmente são ácido ou bases fracas cuja dissociação 
depende da concentração hidrogeniônica. 
31 
Métodos de Medição de pH 
• Métodos de Medição de pH 
 
Indicadores ou Colorimétrico 
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SOLUÇÃO TAMPÃO 
33 
Solução Tampão 
• São misturas de soluções de eletrólitos que resistem à 
variação de pH quando em pequenas quantidades de 
ácido ou base são adicionadas ao sistema; 
 
• São misturas de soluções de ácidos fracos e bases fracas; 
 
• 2 formas: 
 
• Ácido Fraco + base conjugada; 
 
• Base Fraca + ácido conjugado; 
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Solução Tampão 
• Nosso organismo extrema sensibilidade a alteração de 
pH; 
 
• Controla essas alterações Tampões 
 
 
 
 
 
 
 
35 
Solução Tampão 
• Constante de ionização (Ka) 
 
 HA H+ + A- 
 
 K = [H+] x [A-] = Ka 
 [HA] 
 
 pKa= - log Ka 
 
Quanto mais fácil liberar próton – Mais ácido – Menor 
pKa 
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Solução Tampão 
• Exercícios de determinação de pKa 
 
1) Constante de ionização do ácido acético 
 Ka = 1,74 x 10
-5 M; 
 
2) Constante de ionização do ácido fosfórico 
 Ka = 7,25 x 10
-3 M; 
 
3) Constante de ionização do bicarbonato 
 Ka = 6,31 x 10
-11 M; 
 
37 
Solução Tampão 
• Equação de Henderson Halsselbalch 
 
 HA H+ + A- 
 
 Ka = [H
+] x [A-] [H+] = Ka x [HA] (x -log) 
 [HA] [A-] 
 
- log[H+] = - logKa - log [HA] pH = pKa + log [A
-] 
 [A-] [HA] 
 
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Solução Tampão 
• Exercícios de determinação pH pela Equação de 
Henderson Halsselbalch 
 
Sistema tampão lactato – 0,010 M ácido lático e 0,050 M 
de lactato de sódio. pKa =3,86 
 
Qual melhor composto para um sistema tampão pH=5,0 
 
a) Ácido fórmico (pKa = 3,8) 
b) Ácido acético (pKa = 4,76) 
c) Etilamina (pKa = 9,0) 
39 
Solução Tampão 
• Tampões Biológicos 
 
Tampão Extracelular – Sistema tampão Bicarbonato é o 
mais importante. 
 
Tampão Intracelular – Sistema de combinação dos íons 
H+ com os tampões celulares (proteínas, fosfatos, 
hemoglobina) 
 
Sistema tampão fosfato pH ≈ pKa 
 pKa = 6,86 
 Faixa de trabalho = 5,9 – 6,79 (pKa±1) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
40 
Solução Tampão 
• Tampões Biológicos 
 
Tampão respiratório 
 
 Acidose / Alcalose respiratória 
 
Tampão Renal 
 
 Acidose / Alcalose metabólica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
41 
Solução Tampão 
• Acidose Respiratória 
 
Hipoventilação pulmonar; 
 
Aumento da pCO2; 
 
Aumento da concentrção de CO2; 
 
pH diminui, fica mais ácido. 
 
 
42 
Solução Tampão 
• Alcalose Respiratória 
 
Hiperventilação pulmonar 
 
Eliminação de Co2 dos tecidos 
 
Diminuição da pCO2 no alvéolo; 
 
Elevação do pH sanguíneo; 
 
pH fica mais básico. 
43 
Solução Tampão 
• Acidose Metabólica 
 
Ocorre um diminuição de base na corrente sanguínea; 
 
Ocorre uma aumento de ácido da corrente sanguínea; 
 
Diabetes mellitus – acúmulo de Ácido Acético; 
 
Hiperventilação pulmonar; 
 
Diminução do pH. 
 
 
 
 
44 
Solução Tampão 
• Alcalose Metabólica 
 
Ocorre um aumento de base na corrente sanguínea; 
 
Ocorre uma diminuição de ácido da corrente sanguínea; 
 
Distúrbio metabólico; 
 
Hipoventilação pulmonar; 
 
Aumento do pH. 
 
45 
EXERCÍCIOS 
DE 
FIXAÇÃO 
46 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 
1) No laboratório em que você estagia se encontra as 
seguintes soluções Cloreto de Potássio10%, Ácido 
Clorídrico 5M, Hidróxido de Sódio 25m, são 
respectivamente que unidades de concentração : 
 
a) Molal – Molar - Percentual 
b) Percentual – Molar - Molal 
c) Percentual – Molal - Molar 
d) Molal – Molar – Percentual 
e) Molal – Percentual - Molar 
 
47 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 
2) Quanto eu devo pesar de glicose (PM = 180g) para 
preparar 500 mL de Glicose a 50%: 
 
 
a) 250g 
b) 900g 
c) 250kg 
d) 900kg 
e) 18g 
 
48 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 
3) Para realização de um ensaio de laboratório necessita-se 
de 100 mL de uma solução de Glicose 5%. Como obter 
essa solução a partir de 500 mL de solução de Glicose a 
50% 
 
a) 2,5 mL 
b) 5,0 mL 
c) 10 mL 
d) 7,5 mL 
e) 1,0 mL 
 
49 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 
4) Tem-se uma solução estoque ( 50 mL) de sacarose à 35% e 
deseja-se adicionar a uma solução de Cloreto de Sódio (450 
mL) à 0,9%. Qual a concentração final da sacarose e do 
cloreto de sódio : 
 
 
a) Csacarose = 7,00% / CNaCl = 1,62% 
b) Csacarose = 31,50% / CNaCl = 0,09% 
c) Csacarose = 0,81% / CNaCl = 3,50% 
d) Csacarose = 3,90% / CNaCl = 1,00% 
e) Csacarose = 3,50% / CNaCl = 0,81% 
 
50 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 
5) Ao se realizar o monitoramento de um paciente com 
problema renal, foi tomada uma amostra e realizado o 
ensaio de pH. Se o valor medido no equipamento foi de 
3,85 qual a concentração de íon hidrogênio : 
 
a) [H+] = 1,71 x 10-2M 
b) [H+] = -1,41 x 10-2M 
c) [H+] = 1,41 M 
d) [H+] = 1,41 x 10-2M 
e) [H+] = 0,58 M 
 
 
51 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 
6) Existem 2 métodos de medição de pH e várias características 
acerca de cada uma das técnicas, das afirmativas abaixo 
assinale a correta: 
 
a) No método potenciométrico é medido a ddp decorrente do 
íon hidrogênio. 
b) Não existe uma diferença de concentração hidrogeniônica 
entre o eletrodo e a solução onde o pH está sendo medido. 
c) Método Potenciométrico baseia-se no uso de indicadores 
d) Indicadores são substâncias que não variam de cor conforme 
altera-se o pH. 
 
52 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 
7) Tampões são misturas de soluções de eletrólitos que 
resistem à variação de pH quando em pequenas 
quantidades de ácido ou base são adicionadas ao 
sistema, acerca disso responda a alternativa correta : 
 
a) São misturas de soluções de ácido forte e base fraca 
b) São misturas de soluções de ácido fraco e base forte 
c) São misturas de soluções de ácido fraco e base fraca 
d) São soluções onde o pH pode variar de 7,0 para 2,0. 
 
53 
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 
8) Com relação ao sistema de tamponamento biológico que 
variam de dependendo do meio. Assinale a alternativa 
incorreta 
 
a) Nosso tampão extracelular é o tampão bicarbonato. 
b) Tampão intracelular é tido como um combinação dos íons H+ 
com os tampões celulares (proteínas, fosfatos, hemoglobina) 
c) No sistema tampão fosfato o pH é bem maior que o pKa. 
d) Tampão renal é quem regula a acidose/alcalose metabólica. 
 
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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 
9) Alcalose respiratória é um distúrbio que ocorre durante 
processo de troca gasosa nos pulmões. Das 
características desta situação marque a alternativa 
incorreta: 
 
a) Hiperventilação pulmonar 
b) Diminuição do pH sanguíneo 
c) pH fica mais básico 
d) Diminuição da pCo2 nos alvéolos 
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