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Conceptos esenciales de ácidos y bases

ácidos y bases en este vídeo explicaremos brevemente los conceptos de ácidos y bases y temas relacionados especialmente el concepto de ph existen diferentes definiciones de ácidos y para este curso consideraremos que un ácido es aquella sustancia que en solución acuosa se disocia liberando hidrógeno al es al mes de la ecuación química de la disociación se representa de la siguiente manera sin embargo no todos los ácidos se disuasión completamente en solución apoyo por lo que la ecuación se representa con una doble flecha pues se establece un equilibrio los ácidos que se hizo hacen completamente son denominados hacia fuertes como es el ejemplo del ácido clorhídrico mientras que los que generan un equilibrio son llamados ácidos débiles y un ejemplo de éstos es el ácido acético en los ácidos débiles hay una reacción de equilibrio en la que coexisten tres especies distintas a las que llamaremos ha sido débil hidrógeno o protón y vas hemos jugado sobre esta última retomaremos más adelante estas tres especies se encuentran en una proporción determinada para que llamaremos constante de acidez y se define según la siguiente ecuación las bases son aquellas sustancias que liberan hidroxilo en una de apoyo como es el ejemplo de los hidróxidos otro concepto definición de base que trabajaremos en el curso será el de aquellas sustancias capaces de aceptar un protón del medio en solución acuosa en ese caso prestaremos especial atención en la analogía que hay con los ácidos te debes en este caso se trata de base que se encuentra en un equilibrio en el que coexisten tres especies la base debe el protón y el ácido conjugado como se darán cuenta de manera análoga a los ácidos podemos encontrar bases fuertes como es el primer caso y bases débiles en las que se establece un equilibrio asimismo para las bases débiles existe una constante de alcalinidad que se define de la siguiente manera la concentración de hidrógeno les en sistemas biológicos es de gran importancia en cuanto a intervienen procesos tan diversos como la digestión eléctrica el transporte de oxígeno el metabolismo celular entre otros entonces pequeñas variaciones en la concentración de virgen iones pueden afectar estos y otros procesos biológicos por lo tanto es de gran interés conocer la concentración de hidrógeno es elegir los sistemas que en el caso de los seres humanos suele ser muy pequeño entonces veamos cómo determinar la concentración de hidrógeno ness en estos casos un ejemplo relevante es la concentración que hay en sangre cuyo valor es de 398 por 10 en al menos 8 molar ahora mismo 0 000 0 000 3 98 como expresión la concentración con estos números resulta engorroso se suele emplear la función menos logaritmo en la concentración de hidrógeno nes lo que define un nuevo término para nosotros es el ph entonces usando esta definición diremos que el ph de la sangre es de 7 con 4 cabe destacar también que la función en menos logaritmo no sólo se utiliza para la concentración de hidrógeno ness sino también para la idr óxidos o para constantes de acidez y alcalinidad generando es así los términos pero h pk y pk b el ph entonces es un fiel reflejo de la concentración de hidrógeno ness y se presenta una escala que va del 0 al 14 siendo una solución de ph 0 la masa ce es decir con mayor concentración de hidrógeno en él y una solución de ph 14 la de menor concentración de hidrógeno los límites ser el 14 no son números arbitrarios sino que derivan de la ionización del agua y su constante de equilibrio este tema requiere mayor detenimiento por lo que recomendamos leer la bibliografía del curso previo a la discusión en el taller de biología de aquí también se desprende una propiedad que se cumple en toda solución acuosa y es que la suma del ph y el ph es 14 esta propiedad es muy útil para el cálculo de concentración de hidrógeno ness y concentración de hidroxilo en distintos casos pondremos ahora un ejemplo sencillo de cálculo de ph cuál es el ph de la solución de ácido clorhídrico cuya concentración es de 5 por 10 al menos 4 molar primero que nada se debe escribir la ecuación clínica de la reacción que queremos estudiar en este caso se trata de un ácido fuerte que libera un protón por lo tanto el ácido clorhídrico se disocia completamente en giros en iones y cloruros luego no tenemos que el estudio metida de reacción entre el ácido y el protón es de 1 a 1 por lo que la concentración del ácido y la concentración de hidrógeno ness son iguales en solución entonces podremos calcular el ph como el menos logaritmo de 5 por 10 elementos 4 resultando así en un valor de ph de 3 con 3 veamos otro ejemplo cuál es el ph de una solución de ácido acético 0,2 molar cuya constante de acidez es de 174 por 10 en al menos 5 primero debemos escribir la ecuación química de la reacción en este caso el ácido acético se disocia parcialmente en hidrógeno ness y acetatos podemos observar que en condiciones iniciales es decir antes de que se establezca el equilibrio tenemos 0,2 molar de ácido acético pero nada de acetato de los genes provenientes de éste luego cuando se establece el equilibrio tenemos disociación parcial del ácido acético obteniendo las mismas cantidades de hidrógeno ness y de ese trato esta cantidad es desconocida y llamaremos x el ácido acético remanente que tenemos ahora será menor al mezcal inicial y corresponde a 0 cómoda vascular menos la cantidad que satisfacción es decir 0.2 menos para determinar el valor de x podemos utilizar la fórmula de constante de acidez que vimos previamente y sustituyendo los valores de la concentración de hidrógeno en es de acetato por x podremos obtener una ecuación de segundo grado una vez resuelta esta ecuación de segundo grado obtendremos el valor de la concentración de hidrógeno ness con la cual podremos calcular el ph para este caso el valor de ph es de 22 el último ejemplo que veremos será el del cálculo de ph de una solución de ácido acético 0,2 molar pero que también incluye acetato de sodio 0.1 molar entonces contamos con el valor inicial de concentración de ácido acético y de la concentración de la ciudad para estos casos es muy útil emplear una nueva ecuación la ecuación de henderson y jasen explicaremos ahora brevemente de donde deriva la ecuación de generación y hazel bajo esta ecuación surge a partir de la definición de la constante de acidez primeramente se puede aplicar la función menos logaritmo ambos miembros de esta ecuación luego empleando propiedades de logaritmos y reordenando en la ecuación se obtienen términos que ya conocemos el menos logaritmo de la constante de acidez y el menos logaritmo de la concentración de hidrógeno es estos son el pecado y el ph respectivamente por último sustituyendo de dichos términos y reordenando la ecuación obtenemos de la ecuación de henderson hijas el back que establece una relación entre el ph el pecado y las concentraciones de el ácido y su base conjugado ahora sí volviendo al problema podremos utilizar la ecuación de henderson y hazel back con los datos que ya tenemos sustituiremos el valor del pecado y las concentraciones tanto del ácido como del acetato con esta ecuación obtenemos el valor del ph igual a 44 de esta forma hemos calculado el valor del ph para ácidos fuertes y ácidos débiles partiendo tanto exclusivamente de un ácido o de una mezcla del ácido y su base conjugado es importante conocer el ph ya que por ejemplo el ph fisiológico varía según la parte del cuerpo que estamos estudiando pero para un órgano o tejido en particular el valor del ph está finamente regulado esto se logra mediante sistemas amortiguadores que va estudiaremos a lo largo del curso y que trabajaremos en el próximo vídeo este vídeo fue realizado con el fin de complementar los materiales del curso recomendamos fuertemente consultar la bibliografía disponible