Equilíbrio Acido - Base na Terapia Intensiva

Equilíbrio Acido - Base na Terapia Intensiva

1. Equilíbrio Ácido-Base Fundamentos e aplicações em sistemas químicos e biológicos.

2. Agenda • Teorias Ácido-Base • Autoionização da Água • pH e pOH • Soluções-Tampão • Aplicações e Desafios

3. Equilíbrio Ácido-Base O equilíbrio ácido-base é fundamental para a regulação de sistemas químicos e biológicos, influenciando reações e processos vitais. Sua compreensão aprofundada é crucial para diversas áreas científicas e tecnológicas. Gráfico de equilíbrio químico: taxas de reação direta e reversa.

4. A Essência da Química O equilíbrio ácido-base é fundamental para compreender reações químicas e processos biológicos. Sua relevância estende-se da medicina à engenharia ambiental, sendo crucial para a estabilidade de sistemas vitais. Equilíbrio químico: a essência da química em análise.

5. Teoria de Arrhenius Arrhenius definiu ácidos como substâncias que liberam íons H⁺ em solução aquosa (ex: HCl). Bases liberam íons OH⁻ (ex: NaOH). Esta teoria foi um marco inicial para entender o equilíbrio ácido-base.

6. Teoria de Brønsted-Lowry Esta teoria define ácidos como doadores de H⁺ e bases como aceptores de H⁺. Ela introduz o conceito crucial de pares conjugados ácido-base, fundamental para reações reversíveis. Isso expande significativamente o entendimento das interações ácido-base. Análise do estado de oxidação do ácido acético

7. Teoria de Lewis A teoria de Lewis define ácidos como aceptores de pares de elétrons e bases como doadores de pares de elétrons. É a definição mais abrangente. Exemplos incluem BF₃ (ácido) e NH₃ (base). Ácidos e bases: teoria de Lewis e exemplos

8. Teoria Ácido (Definição) Base (Definição) Aplicabilidade e Limitações Arrhenius (1884) Substância que produz H⁺ em solução aquosa. Substância que produz OH⁻ em solução aquosa. Restrita a soluções aquosas; não explica bases sem OH⁻ (e.g., NH₃) ou reações ácido-base não aquosas. Brønsted-Lowry (1923) Doador de prótons (H⁺). Aceitador de prótons (H⁺). Mais abrangente que Arrhenius; aplicável a soluções aquosas e não aquosas; introduz pares conjugados; não explica reações sem transferência de prótons (e.g., BF₃ + NH₃). Lewis (1923) Aceitador de par de elétrons. Doador de par de elétrons. Mais abrangente; inclui todas as reações de Brønsted-Lowry e outras que não envolvem prótons; explica a acidez de espécies sem H⁺ (e.g., BF₃); fundamental em química orgânica e de coordenação.

9. Estrutura molecular da água (H₂O) com ligações covalentes. Autoionização da Água • Água atua como ácido e base (anfótera). • Forma íons hidrônio (H₃O⁺) e hidróxido (OH⁻). • Equilíbrio dinâmico: H₂O + H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻. • Constante (Kw) descreve este equilíbrio.

10. pH e pOH: Definição pH e pOH são medidas logarítmicas das concentrações de íons H⁺ e OH⁻, respectivamente, em solução. Eles quantificam a acidez e basicidade, sendo inversamente relacionados na escala de 0 a 14.

11. A Escala de pH pH: medida de acidez/basicidade, crucial em química e biologia. Observe exemplos comuns.

12. Cálculo de pH/pOH para Ácidos/Bases Fortes Para ácidos e bases fortes, a dissociação é completa. pH e pOH são calculados diretamente das concentrações molares de H⁺ e OH⁻, respectivamente.

13. Ácidos e Bases Fracos • Dissociação parcial em solução aquosa. • Equilíbrio químico: reagentes e produtos. • Constante de acidez (Ka); Constante de basicidade (Kb). • Cálculo de pH/pOH usando Ka e Kb.

14. Soluções-Tampão Misturas de um ácido fraco e sua base conjugada, ou vice-versa, as soluções-tampão resistem a variações significativas de pH. Elas mantêm o pH quase constante, essencial em sistemas biológicos e reações químicas. Seu mecanismo envolve a neutralização de ácidos ou bases adicionados.

15. Mecanismo de Ação Tampão

16. Importância Biológica Soluções-tampão são vitais para a homeostase em sistemas biológicos. O sistema tampão bicarbonato no sangue mantém o pH entre 7,35-7,45, crucial para a função enzimática e processos metabólicos. Desvios podem ser fatais.

17. Aplicações e Desafios do Equilíbrio Ácido-Base Quais são as principais aplicações práticas do equilíbrio ácido-base e das soluções-tampão na indústria e pesquisa, e quais desafios surgem no controle desses sistemas?

18. Conclusão • Múltiplas teorias definem ácidos e bases • pH/pOH medem acidez/basicidade • Tampões mantêm pH estável • Essencial para a vida e indústria