pH pH

ACIDEZ Y BASICIDADACIDEZ Y BASICIDAD

Disociación del agua.

•El agua como tal no siempre se encuentra así, sino que es una

mezcla de moléculas :

H2O + H2O <=> H3O+ + OH-

• iones hidronio H3O+

•iones oxidrilo HO-.

•Las moléculas de agua se dice que son anfóteras, es decir que

se pueden comportar como ácidos y bases liberando o captando

protones en el medio.

Ácidos y Bases (teoría de Bronsted-Lowry)

Ácido: especie química que tiende a ceder protones

Base: especie química que tiende a aceptar protones

AH A- + H+

B + H+ BH+

•Las moléculas de agua se dice que son anfóteras, es decir que

se pueden comportar como ácidos y bases liberando o captando

protones en el medio.

Producto iónico del agua

Agua pura a 25 °CAgua pura a 25 °C

Concepto de pH

El pH es la medida de la concentración de iones hidrógeno en una solución

pH = - log [H+]

↑ pH [H+], alcalinización del medio pH ↑ [H+], acidificación del medio

pH y pOHpH y pOH

Valores de Valores de ppHH

Soluciones reguladoras de

pH. En el organismo existen principalmente tres barreras defensivas:

1- Las soluciones Buffers

2- Los pulmones – Sistema Respiratorio

3- Los riñones – Sistema Renal

En este capítulo solo nos interesan las soluciones buffers puesto

que son las que se oponen a los cambios bruscos del valor de pH de

un organismo y permiten que este tenga un valor constante dentro

de ciertos límites.

Estas soluciones amortiguadoras ó buffers están constituidas por

una mezcla de dos sustancias:

1-Un ácido débil y la sal de dicho ácido con una base fuerte.

2- Una base débil y su sal con un ácido fuerte

El equilibrio es:

Constante de disociación

Despejando   

Invirtiendo el cociente:

Ecuación de Henderson-Hasselbach

Dicho de otra forma, se puede Dicho de otra forma, se puede definir el pKdefinir el pK de un ácido débil de un ácido débil

como como el pH del sistema amortiguador que se obtiene cuando el pH del sistema amortiguador que se obtiene cuando

[sal] = [ácido][sal] = [ácido]

¿Como funcionan los ¿Como funcionan los tampones?tampones?

MECANISMOS DE REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO – BÁSICO

Sistemas amortiguadores:Sistemas amortiguadores:

Bicarbonato.Bicarbonato. Fosfato.Fosfato. Proteínas.Proteínas.

Sistema respiratorio.Sistema respiratorio.

Sistema renal.Sistema renal.

NaHCO3

H2CO3

+ HCl H2CO3 + NaCl

+ NaOH NaHCO3 + H2O

pK = 6.1

Es el sistema amortiguador másimportante en el líquido extracelular.

Sistema amortiguador de bicarbonato.

Na2HPO4

NaH2PO4

+ HCl NaH2PO4 + NaCl

+ NaOH Na2HPO4 + H2O

pK = 6.8

Es el sistema amortiguador másimportante en los túbulos renales.

Sistema amortiguador de fosfatoSistema amortiguador de fosfato

Amortiguador de las proteínas.

Este está dado por su carácter Este está dado por su carácter anfótero, que consiste en , que consiste en su capacidad de ceder o captar hidrogeniones de acuerdo su capacidad de ceder o captar hidrogeniones de acuerdo a las características del medio en que se encuentren. Las a las características del medio en que se encuentren. Las proteínas poseen grupos que en un medio poseen grupos que en un medio alcalino ceden ceden hidrogeniones, mientras que cuando se encuentran en un hidrogeniones, mientras que cuando se encuentran en un medio ácido captan hidrogeniones. medio ácido captan hidrogeniones.

PrH

Pr -

Pr - + H+

+ H+ PrH

pK ≈ 7.4

Es el sistema amortiguador másimportante en el líquido intracelular.

En medio alcalino

En medio ácido

(Pr = proteína)

Amortiguador de las proteínas.Amortiguador de las proteínas.

CO2 + H2O H2CO3

H+

HCO3-

Sistema respiratorioSistema respiratorio

Sistema renalSistema renal

El riñón proporciona el mecanismo regulador del pH más eficaz por su El riñón proporciona el mecanismo regulador del pH más eficaz por su alta ganancia, ya que elimina del organismo los excesos, tanto de alta ganancia, ya que elimina del organismo los excesos, tanto de hidrogeniones, como de bicarbonato, genera nuevo bicarbonato y su hidrogeniones, como de bicarbonato, genera nuevo bicarbonato y su acción no tiene límite de tiempo. En condiciones de pH normal el riñón acción no tiene límite de tiempo. En condiciones de pH normal el riñón elimina el exceso de hidrogeniones en un proceso que se inicia con la elimina el exceso de hidrogeniones en un proceso que se inicia con la entrada a la célula del bióxido de carbono, el cual se une al agua del entrada a la célula del bióxido de carbono, el cual se une al agua del citoplasma de la célula de la pared tubular dando lugar al ácido citoplasma de la célula de la pared tubular dando lugar al ácido carbónico, que se disocia en bicarbonato e hidrógeno. Esta reacción es carbónico, que se disocia en bicarbonato e hidrógeno. Esta reacción es catalizada por la anhidrasa carbónica .catalizada por la anhidrasa carbónica .

CO2 + H2O H2CO3

H+

HCO3-

Centro Respiratorio

Profundidad y frecuencia de la ventilación

CO2 H+

Regulación respiratoria de la acidosis metabólicaRegulación respiratoria de la acidosis metabólica

Centro Respiratorio

Profundidad y frecuencia de la ventilación

CO2 H+

CO2 + H2O H2CO3

H+

HCO3-

Regulación respiratoria de la alcalosis metabólicaRegulación respiratoria de la alcalosis metabólica

La formación de acido clorhídrico en las paredes La formación de acido clorhídrico en las paredes

del estomago provoca un pH de 1del estomago provoca un pH de 1