Acizi si baze Acizi si baze in teoria protoliticăin teoria protolitică

ACIACIZIIZII sunt molecule sau ioni, care sunt molecule sau ioni, care cedează unul sau mai mulţi protoni unei baze.cedează unul sau mai mulţi protoni unei baze.

HCl + H O H3O + + Cl –

ACID BAZA H ACID BAZA

CONJUGAT CONJUGATA

ACIZII POLIBAZICI ACIZII POLIBAZICI IONIZEAZĂ IN TREPTE IONIZEAZĂ IN TREPTE

H2SO4 + H2O → HSO-4 + H3

+O

ACID BAZĂ BAZĂ ACID

CONJUGATĂ CONJUGAT

HSO-4 + H2O → SO4 2- + H3

+O

ACID BAZĂ BAZĂ ACID

CONJUGATĂ CONJUGAT

BAZELE BAZELE sunt molecule sau ioni care acceptă sunt molecule sau ioni care acceptă unul sau mai mulţi protoni unul sau mai mulţi protoni de la un acid de la un acid

NHNH3 3 + + H O NH4 + + HO –

H

BAZĂ ACID ACID BAZĂ

SUBSTANŢELE CARE SE COMPORTĂ ATÂT CA ACIZI, CÂT SI CA BAZE SE NUMESC SUBSTANŢE AMFOTERE SAU AMFOLIŢI

CLASIFICAREA ACIZILOR SI BAZELOR DIN PUNCT DE VEDERE PROTOLITIC

ACIZI BAZE

MONOBAZICI

MONOPROTICI

POLIBAZICIPOLIPROTIC

I

MONOACIDE

POLIACIDE

HCl, HNO3,

HCN,

CH3COOH

H2SO4, H2S,

H2CO3, H3PO4

NaOH, KOH, NH3

Al(OH)3

Ca(OH)2

ELECTROLIŢII sunt soluţiile de acizi si baze careconduc curentul electric în soluţie

TARI – IONIZEAZĂ TOTAL IN SOLUŢIE APOASĂ.

EXEMPLE: H2SO4, HNO3, HCl, NaOH,

ELECTROLIŢI

SLABI – IONIZEAZĂ PARŢIAL IN SOLUŢIE APOASĂ.

EXEMPLE: CH3COOH, H2CO3, HNO2, H2SO3, H2S, NH4OH,

IONIZAREA APEIIONIZAREA APEI APA ESTE UN COMPUS MOLECULAR AMFOTER

H H H 1

O: + O: H -- O : + + HO: -

2H H H

ACID BAZĂ

IN FUNCŢIE DE CONCENTRAŢIILE IONILOR [H3+O] SI [HO-] SOLUŢIILE POT FI:

- NEUTRE: [H3+O] = [ HO-] = 10-7 mol/l

- ACIDE: [H3+O] > [ HO-]

[H3+O] > 10-7 mol/l

- BAZICE: [H3+O] < [ HO-]

[H3+O] < 10-7 mol/l

PRODUSUL IONIC AL APEI

REACŢIA DE IONIZARE A APEI ESTE UN SISTEM IN ECHILIBRU.

H2O + H2O HO- + H3+O

CONSTANTA DE ECHILIBRU PENTRU REACŢIA DE AUTOPROTOLIZĂ ESTE:

[H3+O] [HO- ]

Kc = [H2O]2

[H2O] = constantă

Kc · [H2O]2 = Kw = [H3+O] [HO- ]

Kw = 10-14 mol 2/l2

Kw = produsul ionic al apei

pH-UL SOLUŢIILOR APOASE

- pH-ul unei soluţii este egal cu puterea cu semn schimbat a a concentraţiei molare a soluţiei in ioni de hidroniu

[H3+O] = 10-pH

- in practică, pH-ul se determină cu ajutorul indicatorilor acido- bazici, substanţe care îşi modifică culoarea într-un interval foarte mic de pH. Zona in care un indicator îşi schimbă culoarea se numeşte zonă de viraj.

- Măsurarea corectă a pH-ului se obţine prin utilizarea aparatului numit Ph- metru.

Acidic

Neutral

Bazic sau alcalin

pH scale

Determinarea pH-ului si indicatorii universali

Introducere

pH este prescurtarea de la "pondus hydrogenii". Notiunea a fost introdusa de catre omul de stiinta danez S.P.L. Sorensen, in anul 1909, pentru a exprima concentratii mici de ioni de hidrogen si a fost definita ca logaritmul zecimal cu semn schimbat al concentratiei ionilor de hidrogen.

Majoritatea reactiilor chimice si biologice sunt insa guvernate de activitatea ionilor de hidrogen si din acest motiv definitia pH-ului s-a modificat.

Indicatorii universali

Se stie ca o solutie acida sau bazica se poate recunoaste cu ajutorul indicatorilor,substante care isi schimba culoarea,dupa valoarea ph-ului solutiei cu care vin in contact.In afara de indicatorii obisnuiti care se folosesc individual,in functie de domenuil ph-ului urmarit in industrie se mai folosesc solutii sau hartii indicatoare de ph universale.Indicatorii universali sunt amestecuri de doi sau mai multi indicatori,care capata nuante diferite in functie de ph,fiecare dintre indicatori virand in domeniul sau (schimbarea culorii se afla in stransa legatura cu acceptarea sau cedarea de protoni)

Set complet de masurare a pH-ului

Hartia indicatoare

O metoda mai putin precisa,dar la indemana tuturor,este determinarea cu ajutorul hartiilor indicatoare.Acestea sunt niste fasii de hartie de filtru imbibate cu un indicator oarecare,o substanta care la o anumita valoare de pH este capabila sa-si schimbe culoarea.

Hartia indicatoare este folosita si in laboratoare pentru a determina acizii si bazele.Acizii transforma hartia albastra in rosu iar bazele pe cea rosie in albastru(solutiile neutre nu isi schimba culoarea).Vopseaua care coloreaza aceste hartii se numeste “litmus”si provine de la plantele numite licheni.(traiesc in abundenta in Olanda)

Cand un chimist vrea sa neutralizeze un acid adauga “litmus”,solutia capata culoarea rosie(devine baza)iar mai apoi culoarea se va transforma in violet(solutia devine neutra)

Solutii tampon

Pentru a se face acordul intre electrozi si pH-metru este necesara o calibrare. In acest scop trebuie folosita o solutie cu un pH cunoscut exact. Astfel de solutii se numesc solutii tampon.Reactivii folositi la prepararea solutiilor tampon trebuie sa fie foarte pure si stabile, valorile pH-ului sa fie bine stabile, iar potentialul jonctiunii lichide trebuie sa fie de acelasi ordin de marime cu cel al solutiei de determinat.

Jonctiune*=legatura,locul unde se realizeaza legatura(zona de contact intre doua regiuni cu mecanisme diferite)

PH-metrul Un pH-metru masoara diferenta

de potential intre doi electrozi (in mV) si apoi converteste in unitati de pH.

Pentru a obtine o masurare corecta, semnalul de intrare al amplificatorului si circuitul convertorului trebuie sa indeplineasca anumite cerinte. Principiul constructiv al unui pH-metru este redat in urmatoarea schema.

Folosirea electrozilor indicatori cu membrană selectivă, a căror rezistenţă electrică este foarte mare, a impus folosirea unor potenţiometre electronice, foarte sensibile la variaţii mici de potenţial. Potenţiometrele electronice permit măsurarea potenţialului electrodului indicator în proba de analizat sau măsurarea concentraţiei unei anumite specii ionice faţă de care electrodul indicator este reversibil.

pH-metre pt masurarea pH-ului solului

pH-metre portabile

pH-metre de laborator

Ph-ul si corpul omenesc

In anul 1909 Söre Peter Lauritz Sörensen (1868-1939) a introdus notiunea de pH sub denumirea de potential de hidrogen Prin definitie potentialul de hidrogen (pH) este pH=-logCH+ unde CH+ este activitatea ionilor de hidrogen . Toate procesele vitale se desfasoara la valori exacte ale pH-ului. Semnificatia si masurarea pH-ului ocupa un loc important in numeroase domenii practice si stiintifice : in analiza chimica , in controlul si reglarea proceselor tehnologice , in studierea echilibrelor chimice etc.

Concentraţia bicarbonatului de sodiu din sânge este de 20 de ori mai mare decât cea a acidului carbonic. Datoritǎ acestui fapt, sistemul tamponeazǎ eficient acizii realizând pǎstrarea constantǎ a pH-ului mediului intern (sângelui). Un alt aspect care conferǎ sistemului tampon bicarbonat/acid carbonic o importanţǎ funcţionalǎ deosebitǎ este posibilitatea de reglare foarte rapidǎ a concentraţiei lui sanguine datoritǎ controlului respiraţiei, care se realizeazǎ prin valoarea presiunii lui parţiale din sângele arterial, prin intermediul chemoreceptorilor periferici din sinusul carotidian şi ai celor centrali din sistemul nervos. Astfel, o creştere a presiunii partiale a CO şi, implicit, a concentraţiei sangiune a H (acidoza) va determina creşterea frecvenţei respiratorii şi eliminarea excesului de CO. În condiţiile scǎderii presiunii parţiale a CO (alcaloza) frecvenţa respiratorie scade. Din mecanismele prezentate rezultǎ cǎ funcţia respiratorie are o importanţǎ deosebitǎ în menţinerea echilibrului acido-bazic al organismului.

Variaţia foarte restrânsa a valorii normale a pH-lui, în comparaţie cu variaţia valorii altor parametrii ai homeostazei mediului intern, rezultǎ din faptul cǎ majoritatea enzimelor ce controleazǎ metabolismul celular au un pH optim de acţiune, cu limite foarte apropiate şi dependent de valorile lui extracelulare. Din acest motiv menţinerea pH-ului mediului intern este o condiţie obligatorie pentru desfǎşurarea activitǎţii metabolice a organismului. Pentru îndeplinirea acestei condiţii, echilibrul acido-bazic prezintǎ mecanisme complete şi rapide, legate de desfǎşurarea funcţiilor vitale ale organismului. Însă dacă aceste mecanisme nu funcţionează corect, apare necesitatea de a fi introduse in organism medicamente care să refacă echilibrul acido-bazic necesar

Majoritatea tinerilor consuma mari cantităţi de alcool (bere sau băuturi distilate) precum si tutun, toate acestea asociate cu o hrana necorespunzatoare cum ar fi alimentele gen fast food sau foarte multe prajeli, avînd drept efect deteriorarea mucoasei stomacale. Astfel sucul gastric foarte acid (pH<7) ajunge la peretele stomacului şi începe erodarea stomacului, ajungîndu-se la complicatii : început de gastrită iar apoi alte boli mai grave. Stomacul este un organ care prezintă secreţii foarte acide (cu pH aproximativ 1 ). Gastritele acute sunt boli inflamatorii ale mucoasei gastrice cauzele lor fiind ingestia de alcool, băuturi concentrate, substanţe toxice ca amoniacul, mercurul, acidul sulfuric, sodă caustică sau medicamente în exces.

Pǎrul şi pielea sunt şi ele pǎrţi ale organismului şi se pare cǎ ar trebui sǎ folosim produse cosmetice cu pH aproximativ 5,5,deci slab acid, pentru a neutraliza alcalinitatea introdusǎ de apǎ sau detergenţi. Firul de pǎr este format din catene lungi de aminoacizi iar între aceste catene apar legǎturi, formându-se un polimer, o moleculǎ uriasǎ formatǎ din foarte mulţi aminoacizi care se repetǎ unul dupǎ altul.

Concentraţia bicarbonatului de sodiu din sânge este de 20 de ori mai mare decât cea a acidului carbonic. Datoritǎ acestui fapt, sistemul tamponeazǎ eficient acizii realizând pǎstrarea constantǎ a pH-ului mediului intern (sângelui). Un alt aspect care conferǎ sistemului tampon bicarbonat/acid carbonic o importanţǎ funcţionalǎ deosebitǎ este posibilitatea de reglare foarte rapidǎ a concentraţiei lui sanguine datoritǎ controlului respiraţiei, care se realizeazǎ prin valoarea presiunii lui parţiale din sângele arterial, prin intermediul chemoreceptorilor periferici din sinusul carotidian şi ai celor centrali din sistemul nervos. Astfel, o creştere a presiunii partiale a CO şi, implicit, a concentraţiei sangiune a H (acidoza) va determina creşterea frecvenţei respiratorii şi eliminarea excesului de CO. În condiţiile scǎderii presiunii parţiale a CO (alcaloza) frecvenţa respiratorie scade. Din mecanismele prezentate rezultǎ cǎ funcţia respiratorie are o importanţǎ deosebitǎ în menţinerea echilibrului acido-bazic al organismului.

Saliva actioneaza ca un tampon neutralizand pH-ul acid al cavitatii bucale si astfel impiedicand demineralizarea smaltului . Folosirea gumei de mestecat dupa consumul de dulciuri spre deosebire de clatirea cu apa , stimuleaza secretia salivara, tamponeaza pH-ul. Amidonul crud din plante coboara pH-ul , in timp ce amidonul preparat termic poate fi periculos ca zaharul.

Realizatori:

•Nechifor Cristina•Teclici Alexandra