1° tarea de Bioquímica ÁCIDOS Y BASES

Que es la ionización del agua?

Es un proceso químico mediante el cual se producen iones, estos son moléculas cargadas eléctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a molécula neutra.

[H2O] + [H2O] ↔ [H3O+] + [OH-] a 25° C

Kc= [H3O+] [ OH-]/ [H2O]2

Kw= [H3O+][OH-] =1.0 x 10-14

El agua no es un liquido químicamente puro, ya que se trata de una solución iónica que siempre contiene algunos iones de H3O+ y OH-.

Se sabe que por cada ion de hidronio (H+) hay un ion hidroxilo (OH), la concentración es la misma, por lo que

[H+] * [OH-] = 10ˉ14

10ˉ7 * 10ˉ7 = 10ˉ14

De esta expresión se deduce que las concentraciones de hidronio e hidroxilo son inversamente proporcionales

Concepto Ácido/Base

Teoría de Lewis La estructura de Lewis, como se recordará, permite conocer la distribución de los

electrones de un elemento que participa del enlace químico. A partir de este hecho, Lewis propone su definición para un ácido y para una base.

Ácido: es aquella entidad capaz de aceptar un par de electrones de su entorno

Base: aquella entidad capaz de ceder o donar un par de electrones

Ej.: BF3 + NH3 ↔ BF3NH3

Concepto pH

Es una escala propuesta por el investigador Sörensen. Es rango de está entre 0 al14 y, se define a través del logaritmo de la concentración del ion hidrógeno:

Es una medida de acides o alcalinidad de una solución lo que indica el pH exactamente es la concentración de iones hidronio [H+] presentes en determinadas sustancias.

También se puede aplicara la concentración de OH-, a la constante de acidez y basicidad del agua dando:

pOH= -log[OH-]

pH= -log [H+]

La escala de pH se distinguen tres zonas:

Vemos que tanto la zona ácida como básica tiene un rango y que la zona neutra tiene un solo valor. Por lo tanto, cada ácido presentado: ácido fuerte y débil y cada base presentada: base fuerte y débil, tendrá su pH característico.

Zona Rango de pH Relación

Ácida 0 a 6.5

[H+] > [OH-]

Neutra 7 [H+] = [OH-]

Básica 7.1 a 14 [H+] < [OH-]

Relación entre pH y pOH

Esta relación surge del producto iónico del agua, el cual relaciona la concentración del ion hidrógeno y el ion hidroxilo y se expresa:

Kw= [H+] [OH-]

Al aplicar logaritmo a esta expresión se obtiene:

Kw= [H+] [OH-] / log

Log Kw = log[H+] + log[OH-]

Remplazamos y multiplicamos por -1, se obtiene

pKw= pH + pOH

Por ultimo tenemos 14= ph +pOH

Como sabemos que:log Kw = -pKw log [H+] = -pHlog [OH-] = -pOH

Capacidad amortiguadora

Para poder entender con claridad el mecanismo que utiliza el organismo para evitar cambios significativos de pH, pondremos un ejemplo el equilibrio de ácido carbónico (H2CO3) y bicarbonato (HCO3-), presente en el líquido intracelular y en la sangre.

Como producto del metabolismo se produce CO2 que al reaccionar con las moléculas de agua produce ácido carbónico, un compuesto inestable que se disocia parcialmente y pasa a ser bicarbonato según el siguiente equilibrio:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+

Entonces, el bicarbonato resultante se combina con los cationes libres presentes en la célula, como el sodio, formando así bicarbonato sódico (NaHCO3), que actuará como tampón ácido

Supongamos que entra en la célula un ácido fuerte, por ejemplo, ácido clorhídrico (HCl):

HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2 + H2O

Como se puede ver en la anterior reacción el efecto ácido clorhídrico queda neutralizado por el bicarbonato de sodio y resultan como productos sustancias que no provocan cambios en el pH celular y lo mantienen en su valor normal, que es 7,4.

FIN…