Níveis de acidez de grupos funcionais

Toda a vida no planeta é composta de quatro produtos químicos básicos; carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucléicos. No núcleo, todas essas quatro moléculas contêm carbono e hidrogênio e fazem parte de um ramo da ciência chamado bioquímica, que mistura biologia e química orgânica. Embora as quatro categorias tenham algumas semelhanças, a inclusão de diferentes grupos de átomos, chamados grupos funcionais, muda completamente a função do químico. Embora muitos desses grupos funcionais não tenham efeito sobre o pH, alguns desses grupos funcionais podem alterar o pH dos fluidos em um organismo. Manter um pH é vital para o bem-estar de um organismo, por isso é importante saber como esses grupos funcionais interagem.

Ácidos e bases são partes opostas de uma escala móvel conhecida como pH. A escala de pH mede a quantidade de íons de hidrogênio positivos, doravante H +, que estão em uma solução em relação à quantidade de íons de hidróxido, denominados OH-. O ponto médio da escala é pH7 e em pH7, a quantidade de íons H + e OH- estão em equilíbrio completo. A escala geral de pH varia de zero a quatorze. Qualquer coisa que adiciona íons H + à solução é chamada de ácido e diminui o pH. Portanto, qualquer pH de 0-6,9 é considerado ácido. Qualquer coisa que doe OH- para a solução ou ligue os íons H + é considerada uma base e aumenta o pH tornando o pH 7,1 - 14 básico. Quanto mais longe for o desvio de 7 do pH, mais prejudicial pode ser uma substância em qualquer direção. O ácido do estômago tem pH 2, que é um ácido extremamente forte e a soda cáustica é uma base extremamente forte para referência.

A maioria dos grupos funcionais tem pouco ou nenhum efeito na acidez da molécula. A cetona não tem hidrogênio para doar a soluções ou locais para aceitar o hidrogênio. A hidroxila, que é simplesmente um OH ligado à molécula, pode perder seu hidrogênio, tornando-o ácido, mas não é assim que a molécula normalmente interage. Um aldeído tem um hidrogênio a perder, mas está conectado a uma molécula de carbono e o carbono nunca gosta de soltar seus hidrogênios. Por último, o sulfidrila, que é um SH anexado, mais frequentemente gosta de encontrar outros sulfidrilas para se ligar em vez de doar hidrogênio para a solução. Portanto, nenhum desses grupos costuma estar associado a um nível de acidez.

O grupo funcional carboxila é freqüentemente referido como um grupo ácido porque é muito ácido. O oxigênio tem uma eletronegatividade muito alta, o que significa que gosta de acumular elétrons. O com o OH no final do carboxi, o oxigênio de ligação dupla geralmente oferece assistência em acumular os elétrons e o hidrogênio anexado simplesmente cai em solução, diminuindo o pH. Os grupos carboxila são encontrados em ácidos graxos, que formam gorduras, óleos e ceras quando combinados com outras moléculas. Os carboxilos também fazem parte dos aminoácidos que são os blocos de construção das proteínas.

O grupo fosfato pode doar até dois hidrogênios por molécula, tornando-o muito ácido também. Como afirmado antes, o oxigênio tem uma alta eletronegatividade e uma olhada em uma molécula de fosfato mostra que existem quatro oxigênio em torno da molécula de fosfato. Esses quatro oxigênios vão tentar puxar os elétrons que estão sendo compartilhados com as duas ligações OH e os dois hidrogênios geralmente perdem e caem em solução como íons H +, diminuindo o pH.

A outra metade dos aminoácidos são os grupos amino. O nitrogênio freqüentemente funciona como um aceitador de hidrogênio em sistemas biológicos. Em seu estado normal, o grupo amino existe como um nitrogênio e dois hidrogênios, como mostrado aqui, mas pode aceitar outro hidrogênio da solução que faz com que o pH do sistema aumente, tornando-o mais básico. Uma vez que a espinha dorsal de todos os aminoácidos é um carboxila, um carbono com um grupo funcional diferente e um grupo amino, o que geralmente acontece é que o carboxil doa seu hidrogênio para a solução, mas o grupo amino aceita um hidrogênio da solução, fazendo com que o pH geral permaneça o mesmo.