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Cosa imparerai a fare: Dimostra familiarità con la scala del pH

La maggior parte delle persone ha familiarità con le parole acido e acido—sia che si tratti di piogge acide o cibi acidi come il succo di limone. Tuttavia, meno persone sono consapevoli dell’opposto dell’acido: base (chiamata anche alcalina). Le sostanze di base includono cose come bicarbonato di sodio, sapone e candeggina. L’acqua distillata è una sostanza neutra. La scala del pH, che misura da 0 a 14, fornisce un’indicazione di quanto sia acida o basica una sostanza.,

La maggior parte delle parti del nostro corpo (escluse cose come l’acido dello stomaco) misura circa 7.2 e 7.6 sulla scala del pH (un 7 è neutro sulla scala). Se le sostanze forti estranee cambiano drasticamente questo pH, i nostri corpi non possono più funzionare correttamente.

In questo risultato, impareremo a conoscere acidi e basi e quale impatto possono avere sui sistemi viventi.,

La scala del pH va da 0 a 14. Il pH di una soluzione è una misura della sua acidità o alcalinità (base). Probabilmente avete usato cartina di tornasole, carta che è stata trattata con un colorante naturale solubile in acqua in modo che possa essere utilizzato come indicatore di pH, per testare quanto acido o base (alcalinità) esiste in una soluzione., Si potrebbe avere anche usato alcuni per assicurarsi che l’acqua in una piscina all’aperto è adeguatamente trattata.

Figura 1. La scala del pH misura la quantità di ioni idrogeno (H+) in una sostanza. (credito: modifica del lavoro di Edward Stevens)

Questo test di pH misura la quantità di ioni idrogeno che esiste in una data soluzione. Alte concentrazioni di ioni idrogeno producono un pH basso (sostanze acide), mentre bassi livelli di ioni idrogeno provocano un pH elevato (sostanze basiche)., La concentrazione complessiva di ioni idrogeno è inversamente correlata al suo pH e può essere misurata sulla scala del pH (Figura 1). Pertanto, più ioni idrogeno presenti, minore è il pH; al contrario, meno ioni idrogeno, maggiore è il pH. Un cambiamento di un’unità sulla scala del pH rappresenta un cambiamento nella concentrazione di ioni idrogeno di un fattore 10, un cambiamento in due unità rappresenta un cambiamento nella concentrazione di ioni idrogeno di un fattore 100. Pertanto, piccoli cambiamenti nel pH rappresentano grandi cambiamenti nelle concentrazioni di ioni idrogeno. L’acqua pura è neutra., Non è né acido né basico e ha un pH di 7,0. Qualsiasi cosa al di sotto di 7.0 (che vanno da 0.0 a 6.9) è acida, e qualsiasi cosa al di sopra di 7.0 (da 7.1 a 14.0) è alcalina. Il sangue nelle vene è leggermente alcalino (pH = 7,4). L’ambiente nello stomaco è altamente acido (pH = da 1 a 2). Il succo d’arancia è leggermente acido (pH = circa 3,5), mentre il bicarbonato di sodio è basico (pH = 9,0).

Gli acidi sono sostanze che forniscono ioni idrogeno (H+) e abbassano il pH, mentre le basi forniscono ioni idrossido (OH–) e aumentano il pH. Più forte è l’acido, più facilmente dona H+., Ad esempio, l’acido cloridrico e il succo di limone sono molto acidi e rinunciano prontamente all’H+ se aggiunti all’acqua. Al contrario, le basi sono quelle sostanze che donano prontamente OH -. Gli ioni OH si combinano con H + per produrre acqua, che aumenta il pH di una sostanza. L’idrossido di sodio e molti detergenti per la casa sono molto alcalini e rinunciano rapidamente all’OH quando vengono posti in acqua, aumentando così il pH.

Tamponi

La maggior parte delle cellule del nostro corpo opera all’interno di una finestra molto stretta della scala del pH, tipicamente compresa solo da 7,2 a 7,6., Se il pH del corpo è al di fuori di questo intervallo, il sistema respiratorio funziona male, così come altri organi del corpo. Le cellule non funzionano più correttamente e le proteine si rompono. La deviazione al di fuori dell’intervallo di pH può indurre coma o addirittura causare la morte.

Allora, come possiamo ingerire o inalare sostanze acide o basiche e non morire? I buffer sono la chiave. I tamponi assorbono prontamente l’eccesso di H + o OH -, mantenendo il pH del corpo accuratamente mantenuto nel suddetto intervallo ristretto. L’anidride carbonica fa parte di un sistema tampone prominente nel corpo umano; mantiene il pH all’interno della gamma corretta., Questo sistema tampone coinvolge acido carbonico (H2CO3) e bicarbonato (HCO3–) anione. Se troppa H + entra nel corpo, il bicarbonato si combinerà con l’H+ per creare acido carbonico e limitare la diminuzione del pH.

Allo stesso modo, se troppo OH– viene introdotto nel sistema, l’acido carbonico si dissocierà rapidamente in bicarbonato e ioni H+. Gli ioni H + possono combinarsi con gli ioni OH, limitando l’aumento del pH. Mentre l’acido carbonico è un prodotto importante in questa reazione, la sua presenza è fugace perché l’acido carbonico viene rilasciato dal corpo come gas di anidride carbonica ogni volta che respiriamo., Senza questo sistema tampone, il pH nei nostri corpi fluttuerebbe troppo e non riusciremmo a sopravvivere.

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