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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO – UFPE Centro de Biociência - CB Curso: Bacharelado em Biomedicina Departamento: Física e Biofísica Professor: Dijanah Cota Machado Estudo Dirigido de pHmetria Discente: Caio Victor Barros Gonçalves da Silva Recife, PE. 2021 1. Defina ácido segundo as teorias de Arrhenius e de Brönsted-Lowry. A teoria de Arrhenius define que ácidos é toda espécie química que, em solução aquosa, aumenta a concentração de H+. Enquanto de acordo com Brönsted-Lowry, ácido é definido com um doador de prótons. 2. Defina base segundo as teorias de Arrhenius e de Brönsted-Lowry. A teoria de Arrhenius define que bases é toda espécie que, em solução, aumenta a concentração de OH-. Enquanto de acordo com Brönsted-Lowry, base é definhada como um receptor de prótons. 3. Esquematize o processo de dissociação da molécula de água. H2O – H + = HO- H2O + H + = H3O + 4. O que é KW? O que ele determina? Kw é definido como o produto iônico da água e representa a base para escala de pH e também de pOH, pois designa as concentrações de H+ e OH- nas soluções aquosas. O valor de Kw, de 10-14 M2, permanece constante independente das proporções relativas de H+ e OH-. 5. O que é pH? Defina-o matematicamente. O pH é chamado de potencial hidrogênio ou potencial hidrogeniônico, assim, pH é o logaritmo negativo da concentração do íon hidrogênio. Dessa forma, o pH é definido pela seguinte fórmula pH = - log [H+]. Além disso, através do pH é possível definir a acidez ou alcalinidade de uma solução por meio da sua medida de concentração. 6. O que é pOH? Defina-o matematicamente. O pOH é chamado de pontecial hidroxiliônico, assim, o pOH é logaritmo negativo da concentração do íon de hidroxila. Dessa forma, o pOH é definido pela seguinte fórmula pH = - log [HO-]. Além disso, através do pOH é possível definir a acidez ou alcalinidade de uma solução por meio da sua medida de concentração. 7. Qual é o pH de uma solução que tem uma concentração de H + de 10-9 M? Essa solução é ácida ou básica? 8. Calcule o pH de uma solução que tem concentração de OH - igual a 10-3 M. 9. Uma solução de 0,01 M de um monoácido forte genérico HA possui pH menor, igual ou maior que 1? 10. Calcule o pH e o pOH de uma solução que tem [H+] igual a 4,5 x 10– 3 M. Dado: log 4,5 = 0,65. 11. Calcule o pH de uma solução que tem concentração de OH- igual a 2,8 x 10-12. Dado: log 2,8 = 0,45. 12. Calcule o pH de uma solução que concentração de H + igual a 8,1 x 10-7. Dado: log 8,1 = 0,91. 13. Defina sistema tampão. O sistema tampão é uma solução capaz de impedir acentuadas variações de pH, assim, essas soluções aquosas tendem a resistir mudanças de pH quando pequenas quantidades de ácidos ou bases são adicionados ao sistema. Os sistemas tampão são essenciais para a manutenção da constância dos fluidos biológicos dos organismos dos seres vivos, pois garantem que ocorra a realização de muitas funções. 14. Explique como funciona uma solução tampão quando se adiciona um ácido ou uma base. Um tampão é formado por um ácido fraco (HX, por exemplo) ou base fraca (XOH, por exemplo), e seu sal correspondente, que possui esse mesmo componente X dos exemplos. Os ácidos e bases fracas se encontram predominantemente em sua forma molecular nas soluções, já que têm pouca tendência de dissociação. Usando como exemplo o tampão de ácido acético e acetato de sódio ocorre a dissociação de ambos em pequena escala. Quando adicionada uma base forte, com grande tendência de dissociação, como por exemplo o NaOH, o Na vai se ligar com os íons acetato provenientes da dissociação do acetato de sódio, enquanto o OH se ligará ao H+ liberado pela dissociação do ácido acético. Quando adicionado um ácido forte, como o HCl, o H+ liberado vai se juntar com os íons acetato, formando mais ácido acético, e o Cl- se junta com o Na vindo da dissociação do acetato de sódio. Dessa forma, há a redução de H+ e OH- no meio, em comparação com a concentração altíssima que ocorreria sem a existência de um tampão. 15. Dê exemplos dos principais tampões que agem em nosso organismo. Os dois tampões biológicos mais importantes do organismo são o sistema fosfato e o bicarbonato. O tampão fosfato atua no ambiente intracelular. Já o sistema constituído por ácido carbônico/bicarbonato é o principal responsável pela manutenção do pH sanguíneo. 16. Descreva o funcionamento do sistema tampão bicarbonato/ácido carbônico. Um tampão de bicarbonato e ácido carbônico funciona através da regulação de CO2 no meio, proveniente da respiração. Em meio aquoso, o CO2 se combina com a água, formando ácido carbônico (H2CO3), que se dissocia fracamente liberando H+ e íon bicarbonato. Quando há mudanças nesse equilíbrio, ocorrem os processos de acidose e alcalose. Para combater a alcalose, o corpo regula as concentrações de CO2, deslocando o equilíbrio dessa reação para a direita e se liberando mais H+, ou até mesmo faz com que seja liberado mais H+ pelos rins. Para regular acidose, o bulbo envia sinais de regulação respiratória, para que se respire mais rápido e libere-se mais CO2, deslocando o equilíbrio da reação para a esquerda. 17. O que é acidose e alcalose? Acidose é quando uma solução possui uma concentração maior de H+ do que OH-. No caso um pH menor que 7. Alcalose é quando uma solução possui uma concentração menor de H+ do que OH-. No caso um pH maior que 7. 18. O que são indicadores ácido-base? Os indicadores ácidos e base são constituído por ácidos ou bases fracas, cuja dissociação depende de H+. A molécula não dissociada e o íon resultante da dissociação apresentam cores diferentes. 19. Quais são os dois métodos comumente utilizados para determinar o pH de soluções? Descreva-os detalhadamente. Os dois métodos utilizados são os métodos do potenciométrico ou eletrométrico que ocorre através da utilização de aparelhos específicos. O método potenciométrico se baseia na formação de potenciais elétricos entre duas soluções com concentração (ou atividade) iônicas diferentes. Entretanto, o eletrodo nesse método funciona como uma pilha. 20. A figura ao lado representa um eletrodo combinado de pH. Quais são os componentes do eletrodo indicados de 1 a 7? 1- Membrana porosa de vidro 2- Solução de HCl 1M 3- Eletrodo de medida 4- Solução KCl 3 M 5- Conector poroso 6- Eletrodo de referência 7- Abertura para troca ou reposição da solução KCl 3 M
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