Biologia para Maiores I

O pH de uma solução indica a sua acidez ou alcalinidade.

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Papel de pH é papel de filtro que foi tratado com um corante natural solúvel em água para que possa ser usado como indicador de pH, para testar quanto ácido (acidez) ou base (alcalinidade) existe em uma solução. Você pode até ter usado alguns para testar se a água de uma piscina está devidamente tratada. Em ambos os casos, o teste de pH mede a concentração de íons hidrogênio em uma determinada solução.

Ions hidrogênio são gerados espontaneamente em água pura pela dissociação (ionização) de uma pequena porcentagem de moléculas de água em números iguais de íons hidrogênio (H+) e íons hidróxidos (OH-). Enquanto os íons hidróxidos são mantidos em solução pela sua ligação de hidrogênio com outras moléculas de água, os íons hidrogênio, compostos de prótons nus, são imediatamente atraídos por moléculas de água não ionizadas, formando íons hidrônio (H3O+). Ainda assim, por convenção, os cientistas referem-se aos íons hidrogênio e sua concentração como se fossem livres neste estado em água líquida.

A concentração de íons hidrogênio que se dissociam da água pura é de 1 × 10-7 moles de íons H+ por litro de água. As toupeiras (mol) são uma forma de expressar a quantidade de uma substância (que pode ser átomos, moléculas, iões, etc.), sendo uma toupeira igual a 6,02 x 1023 partículas da substância. Portanto, 1 molécula de água é igual a 6,02 x 1023 moléculas de água. O pH é calculado como o logaritmo negativo da base 10 desta concentração. O log10 de 1 × 10-7 é -7,0, e o negativo deste número (indicado pelo “p” de “pH”) produz um pH de 7,0, que também é conhecido como pH neutro. O pH dentro das células humanas e do sangue são exemplos de duas áreas do corpo onde o pH quase neutro é mantido.

Não neutro as leituras de pH resultam da dissolução de ácidos ou bases na água. Usando o logaritmo negativo para gerar inteiros positivos, altas concentrações de íons hidrogênio produzem um número baixo de pH, enquanto baixos níveis de íons hidrogênio resultam em um pH alto. Um ácido é uma substância que aumenta a concentração de íons hidrogênio (H+) em uma solução, geralmente por ter um de seus átomos de hidrogênio dissociado. Uma base fornece iões hidróxidos (OH-) ou outros iões carregados negativamente que se combinam com iões de hidrogénio, reduzindo a sua concentração na solução e aumentando assim o pH. Nos casos em que a base liberta iões de hidróxido, estes iões ligam-se a iões de hidrogénio livres, gerando novas moléculas de água.

Figure 1. A escala de pH mede a concentração de íons hidrogênio (H+) em uma solução.

Quanto mais forte o ácido, mais prontamente ele doa H+. Por exemplo, o ácido clorídrico (HCl) dissocia-se completamente em iões de hidrogénio e cloreto e é altamente ácido, enquanto que os ácidos do sumo de tomate ou do vinagre não se dissociam completamente e são considerados ácidos fracos.

As bases fortes são aquelas substâncias que doam facilmente iões OH- ou absorvem iões de hidrogénio. O hidróxido de sódio (NaOH) e muitos produtos de limpeza domésticos são altamente alcalinos e desistem rapidamente de OH- quando colocados em água, elevando assim o pH. Um exemplo de uma solução básica fraca é a água do mar, que tem um pH próximo de 8,0, suficientemente próximo do pH neutro que os organismos marinhos adaptados a este ambiente salino são capazes de prosperar nele.

A escala de pH é, como mencionado anteriormente, um logaritmo inverso e varia de 0 a 14 (Figura 1). Qualquer coisa abaixo de 7,0 (variando de 0,0 a 6,9) é ácida, e qualquer coisa acima de 7,0 (de 7,1 a 14,0) é alcalina. Extremos em pH em qualquer direção a partir de 7,0 são geralmente considerados inóspitos à vida. O pH dentro das células (6,8) e o pH no sangue (7,4) são ambos muito próximos do neutro.

No entanto, o ambiente no estômago é altamente ácido, com um pH de 1 a 2. Então como é que as células do estômago sobrevivem num ambiente tão ácido? Como é que elas mantêm homeostáticamente o pH quase neutro dentro delas? A resposta é que eles não podem fazer isso e estão constantemente morrendo. Novas células do estômago são constantemente produzidas para substituir as mortas, que são digeridas pelos ácidos do estômago. Estima-se que o revestimento do estômago humano é completamente substituído a cada sete a dez dias.

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