A Química Do Dia A Dia

De Damião Carvalhal

Quem nunca na vida desistiu de algo sem nem ao menos ter tentado antes? Quem nunca disse que não gosta de um determinado tipo de comida sem nem tê-lo provado previamente? Talvez sejam reflexos infantis de autopreservação infundados, vai saber, mas o certo é que acabamos levamos este hábito para o restante de nossas vidas e acaba por refletir em diversos aspectos depois. Na escola mesmo, enfrentamos esse tipo de problema. Dizemos que matemática é difícil e nem mesmo tentamos saber o porquê de aprender uma ou outra equação. Já achamos difícil todos aqueles emaranhado de números árabes, até que vem alguém e como se já não achasse ruim o bastante, ainda acrescenta letras na parada. Próximo passo: desisto. Com Química é a mesma coisa, quando vemos aquele monte de desenhos de hexágonos, setas e outros símbolos dantescos, o passo seguinte é a desistência. E nem demos chance pra pobre coitada. Com física, claro, acontece a mesma coisa, quando chega na parte de física quântica, então (esse é deveras difícil mesmo. Como o famoso físico e ganhador de um prêmio Nobel , Feynman disse certa vez, se você achar fácil, e porque não entendeu direito). Não posso lá defender muito a matemática e a física porque estão fora da minha alçada, mas quanto a Química, posso bancar o advogado do diabo e levantar alguns pontos e dizer que ela não é tão difícil assim. Só é incompreendida mesmo. Com exemplos práticos do nosso dia a dia, tipo: Porquê o pão cresce? Porquê o sal de frutas acaba com a azia tão rápido? O que é a tal gordura trans? Química e cáries? O que tem uma coisa a ver com outra? Assim, posso provar que é corriqueira e porque não dizer, simples. Escolhi esconder os tais desenhos e símbolos pra não assustar de maneira precoce e acabar por matar o interesse do leitor antes da curiosidade. Dê uma chance para a Química. Você pode até acabar se apaixonando por ela. Ficarei feliz em te guiar nesta pequena descoberta. Boa leitura.

• Idioma: Português
• Editora: Clube de Autores
• Data de lançamento: 30 de nov. de 2018

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pH.

Nada na vida deve ser temido, somente compreendido. Agora é hora de compreender mais para temer menos.

(Marie Curie –cientista polonesa e primeira mulher a ganhar um prêmio Nobel, em 1903.)

Com certeza você já ouviu falar em escala de pH (com p minúsculo e H maiúsculo mesmo). Em comerciais na TV que ressaltam o pH neutro do xampu, detergente ou em sabonetes, entre vários outros produtos. Mas, ele está presente em nossas vidas no dia a dia de formas que você nem imagina. Utilizamos também esta escala para mensurar os diferentes equilíbrios químicos que nosso corpo possui ou deveria possuir, além é claro, dos diversos insumos que fazem parte do uso diário de todos nós, seja ele como alimento ou mesmo como material de limpeza, por exemplo. Nosso corpo funciona como uma fábrica, com enorme diversidade de ambientes, cada um com sua particularidade e cada um, às vezes, completamente diferente um do outro. É magnífico como essa fábrica se comporta, com tudo funcionando como uma engrenagem de um relógio perfeito. Para uma compreensão melhor dessa diversidade, precisamos ter uma noção básica a respeito dessa tal escala de pH. O assunto é amplo e um pouco extenso, mas cortando a parte toda de cálculos matemáticos que é maçante, reconheço, e mesmo desnecessário para o nosso entendimento, fica mais fácil.

A escala foi criada no começo de 1900 para facilitar o controle em processos industriais para diferenciar o que era ácido (o que conhecemos como azedo, apesar de nem todo ácido poder ser levado à boca, a grande maioria, para falar a verdade) do que era alcalino, básico (que assim como os ácidos, a grande maioria também não deve ser levado à boca). Dessa forma, ficava mais fácil saber só de conhecer o pH, se a substância era ácida, neutra (o meio da escala) ou básica.

Por padrão, a escala começa em zero onde estão as substâncias extremamente ácidas, sobe até 7 onde estão as substâncias neutras e continua de forma crescente até chegar a 14, o topo da escala, onde estão as substâncias básicas. Existem alguns poucos casos onde o pH de tão ácido pode chegar a um valor negativo, mas ocorre de forma e ocasião tão rara que não consideraremos neste estudo. No caminho inverso, temos também a escala de pOH, que é o inverso a de pH, dando ênfase ao OH- ao invés do H+ que utilizamos como base para a escala da qual falamos. Como seu uso é pouco difundido fora do mundo da Química, vamos simplesmente ignorá-la.

Apesar de várias histórias a respeito da origem no nome, pode se considerar como o p para potencial e H para hidrogeniônico como o mais aceito. Potencial hidrogeniônico diz respeito à quantidade de íons H+ que encontramos em uma determinada substância. Os valores de H+ estão sempre em equilíbrio com os íons de OH-. Quanto maior a concentração de H+, menor será a de OH-. Íons H+ são as espécies presentes em um meio ácido, o que quer dizer que quanto maior a concentração desses íons, maior a acidez e seguindo a escala, menor será o pH. A obtenção dos valores matemáticos é realizada utilizando uma escala logarítmica, o que significa que um pH de valor 1 será 10 vezes mais ácido que o de valor 2 que será 100 vezes mais ácido que o de valor 3 e assim por diante. Isso significa que uma substância de pH 1 será um milhão de vezes mais ácido que uma com pH 6! Conforme a escala vai subindo, os valores vão ficando menos ácidos, passando por neutro e chegando a básico, onde a concentração de íons H+ vão diminuindo e, consequentemente, a concentração de íons OH- vai aumentando. Podemos portanto, associar os íons H+ com ácidos e íons OH- com básicos.

Começando do 0 da escala, temos como exemplo comum no dia a dia, a solução que fica no interior de uma bateria de carro. Essa solução é composta de ácido sulfúrico em concentração de mais ou menos 35% de ácido para 65% de água. É forte o suficiente para degradar matéria orgânica. Esse é um bom motivo para escolher baterias seladas onde você não precisará abrir a mesma para realizar a sua manutenção. O simples vapor que é liberado ao abrir uma bateria é suficiente para observar alguns orifícios que surgem na roupa de quem realiza a sua abertura, provocada pela ação corrosiva do gás ácido liberado. Esse ácido também está presente na composição da chuva ácida, que ocorre em locais com poluição ambiental acentuada. Existem vários ácidos que vão apresentar pH parecido. Várias tabelas são encontradas na internet. Alguns conteúdos variam de uma para outra, já que apresentam alguns exemplos, sem citar a concentração da solução que é o que regularia uma lista absoluta. Em geral, soluções concentradas de ácidos fortes apresentam uma faixa próxima a 0. Uma solução de ácido forte, como o ácido clorídrico, por exemplo, que é um dos ácidos que compõem o suco gástrico do estômago, necessário para quebrar as moléculas dos alimentos e torná-los possíveis de serem absorvidos pelo intestino tem pH próximo a 1, ou seja, 10 vezes menos ácido que a solução de bateria. Apesar de ser composto por ácido clorídrico, um ácido igualmente forte, a concentração dele no suco gástrico é bem menor, mas, ainda sim, bastante ácida. Um caso interessante é que até a algum tempo atrás, era consenso na área médica que nenhum organismo conseguiria sobreviver em um ambiente com pH tão ácido quanto o estômago. Em estudo realizado em 1979, dois médicos australianos, Barry Marshall e Robin Warren, provaram que bactérias do tipo Helicobacter pylori eram responsáveis por lesões na mucosa gástrica que provocavam gastrite e eram tratáveis apenas com o uso de antibióticos. Após Marshall ingerir propositalmente uma solução repleta de culturas da bactéria e realizar nele mesmo o procedimento proposto para tratamento, ele conseguir provar seu ponto de vista. Após publicarem o estudo em 1984, vieram a ganhar um prêmio Nobel de Medicina pelo feito em 2005.

Com pH próximo a 2 temos como exemplo, o caldo de limão que é composto na maior parte por ácido cítrico e em menor quantidade, ácido ascórbico, que você já deve ter ouvido falar, conhecido pelo seu apelido usual de vitamina C. Com faixa de pH aproximado temos uma solução bem diluída de ácido acético que utilizamos no dia a dia na cozinha e conhecemos pelo nome de vinagre. Esse ácido é um ácido orgânico, o que quer dizer na Química que é um ácido bem mais fraco do que o sulfúrico e o clorídrico, que são o top de acidez. Ele é formando quando se oxida o vinho. Você pode observar esse efeito em uma garrafa de vinho que esteja quase vazia. Sempre sobra um pouco. Esse pouco que fica, mesmo com a garrafa fechada, oxida devido à presença de Oxigênio residual, vindo a fermentar e se transformar em ácido acético. Diluído vira o vinagre.

No intervalo entre 2 e o 3, temos o refrigerante. Você pode se perguntar como pode se ele é tão doce, quando na verdade, deveria ser tão azedo quanto o vinagre. O segredo é o açúcar. O vinagre tem uma concentração muito baixa de ácido acético (cerca de 4 a 6% do volume apenas é ácido. O resto é água). O refrigerante tem uma concentração bem pequena também, já que cerca de 88 a 90% desta bebida é água. O restante se divide entre os outros tantos compostos presentes na fórmula desde extratos para sabores, sal, conservantes e açúcar, muito açúcar. Isso mascara o gosto de azedo e salgado que o refrigerante deveria ter. Esse meio ácido conserva os demais ingredientes da fórmula e o açúcar esconde a prova do crime.

Como exemplo de pH 3 temos o suco de laranja, de uva e até alguns refrigerantes menos ácidos que podem apresentar essa média. Como foi dito, suco de fruta pode variar de uma fruta para outra. Algumas podem ser mais azedas, menos azedas, portanto, vão ficar com pH por volta de 3 a 3,5.

Na faixa de pH 4, temos como exemplo suco de tomate. O suco puro apresenta certa acidez, por isso é classificado nessa faixa. Os extratos industrializados não apresentam um sabor tão azedo ao consumirmos devido a adição de açúcar em sua formulação para camuflar o azedume do sabor.

Em uma faixa intermediária, a cerveja, que pode apresentar em torno de 4,5 o seu pH. Ela possui esse caráter levemente ácido pelo mesmo motivo do refrigerante: conservação. Não apresenta sabor ligeiramente azedo por causa de entre outros ingredientes, o lúpulo que com amargor acentuado anula o gosto azedo que ela poderia apresentar, conferindo o sabor amargo, característico da bebida.

O café apresenta pH de valor 5 ou próximo disto. Tem acidez considerável devido à presença do ácido Clorogênico em concentração que varia entre 7 a 10%. Por ser um ácido orgânico, possui acidez relativa não tão alta, e, por causa disso, o café não é tão ácido. Na maior parte das vezes, a dor no estômago que pode ocorrer pelo consumo exagerado de café se dá mais por causa da cafeína, que está em quantidade bem menor que o ácido Clorogênico. A cafeína irrita a mucosa gástrica ocasionando desconforto e até mesmo, em alguns casos, dor abdominal.

A saliva humana pode possuir valores baixos de pH se a pessoa apresentar alguma patologia, como câncer no trato digestivo, por exemplo, com valor próximo a 5 a 5,7. A chuva ácida é outro exemplo de pH na mesma faixa e pode apresentar valores intermediários na escala, indo de 5,5 a 6.

A urina e o leite (apesar de ser estranho citar os dois juntos) possuem valor de pH próximo a 6. O ácido que contribui para acidez do leite é o ácido lático que está presente em quantidade bem pequena, sendo este ácido utilizado inclusive, como componente em formulações de sabonetes íntimos, já que preserva o ambiente levemente ácido da genitália feminina. Voltando ao leite, à medida que ele fermenta e azeda, mais ácido lático é produzido e, com isso, o pH do leite azedo é consequentemente menor. Esse ácido lático é o mesmo que o nosso corpo produz quando fazemos atividade física em intervalos maiores do que o tempo que o organismo leva para produzir energia. Como resultado dessa produção, às vezes ocorre acúmulo desse ácido nos músculos, o que faz com que ocorra sensação de queimação nos locais do corpo onde esse esforço extra foi exigido.

A urina possui uma certa quantidade de ácido úrico dissolvido, mas quando ocorre uma queda do valor do pH dela, a solubilidade deste ácido na urina diminui, o que acarreta a formação de cálculos. O ácido úrico insolúvel forma cristais alaranjados que são expelidos ou não através do ato de urinar. Quando se tornam grandes demais para serem excretados pelo trato urinário são removidos somente através de ato cirúrgico. Uma urina com pH próximo a 5,5 já é suficiente para iniciar a formação desses cálculos.

No intervalo entre pH 6 e 7, temos a saliva humana de uma pessoal saudável. A saliva funciona como uma solução tampão, assim como o sangue. Em Química, definimos como solução tampão uma solução que mantém o pH de forma constante, mesmo com a adição de elementos de caráter ácido ou alcalino nela em quantidades toleráveis, claro. Esse tipo de solução é importante, pois possibilita que o balanço natural do corpo seja mantido. Homeostase é a palavra que define esse equilíbrio perfeito das condições para o corpo realizar sua gama de tarefas. No caso da saliva, em meio relativamente neutro, ocorre ainda que em quantidade relativamente baixa, uma troca entre a saliva e o esmalte dentário de sais minerais que formam a estrutura dos dentes, já que esses sais são solúveis na saliva. Acontece que depois da ingestão de alimentos, principalmente os ricos em açúcar, após a fermentação por bactérias presentes na boca, essas dão origem a ácidos que vão fazer com que a hidroxiapatita que é um mineral que forma o esmalte dos dentes seja dissolvido, já que este sal é mais solúvel em meio ácido. Os dentes vão se dissolvendo literalmente, formando as famosas cavidades. Em contrapartida, um ambiente bucal com pH alto, básico, colabora com a deposição desses sais sob a superfície dos dentes, em cima do biofilme formado por bactérias presentes na boca, vindo a ocorrer a formação do tártaro. Por isso a importância da escovação e fio dental para ajudar a manter a saliva com caráter próximo ao neutro, já que só fato do meio permanecer ácido por um curto intervalo de tempo já é o suficiente para trazer danos aos dentes. O corpo faz esse equilíbrio naturalmente. A demora que pode ocorrer entre uma mastigação e outra sem a higiene adequada é que prejudica a integridade, podemos assim dizer, dos dentes.

Outra solução tampão com faixa de pH próxima é o sangue humano. Com pH aproximado de 7,4, podendo variar de 7,35 a 7,45, ou seja: uma faixa bem estreita. Embora tenha uma certa difusão, ainda não existe nada realmente comprovado a respeito de dietas que vão alterar o pH do sangue para mais ou para menos. O corpo faz o balanço de forma natural de forma que o que for ingerido não vai lá fazer algum efeito considerável no final das contas. Qualquer desbalanceamento que possa ocorrer vem de alguma possível patologia que leva à acidose ou alcalose que é respectivamente a baixa e a alta da faixa de pH do sangue e que pode se tornar perigosa se persistir por tempo prolongado, mas no exercício normal das suas funções, o sangue apresenta mesmo um valor constante.

A água presente em um curso de água, ou em uma garrafa de água mineral, mesmo sendo limpa, própria para consumo não apresenta pH neutro de 7. Quimicamente não podemos sequer dizer que ela é pura, já que dissolvido nela estão diversos sais minerais provenientes de metais que chamamos na tabela periódica (o mapa-múndi do químico) de metais alcalinos, como Sódio e Potássio, e alcalino-terrosos como o Cálcio e o Magnésio. Com essa classificação, não teria como a água estar neutra. Como o próprio nome diz, esses metais alcalinos e alcalino-terrosos aumentam o pH da água, fazendo com que ela fique com valor em torno de 7,5. A água quimicamente pura, seria aquela destilada em laboratório onde seria aquecida, transformada em vapor e resfriada em outro recipiente, passando portanto, por um processo de destilação. Desta forma ela fica livre de quaisquer sais minerais que possam estar dissolvido nela. Assim, este tipo de água tratada possui pH 7. Isso quer dizer que os íons H+ e OH- estão em perfeita igualdade e equilíbrio. Esses dois íons formam a fórmula Química da água: H2O, percebeu?

Após a ingestão de alimentos, estes ficam um breve intervalo de tempo no estômago, onde depois são direcionados ao intestino que fará o trabalho de digestão e absorção dos nutrientes ingeridos. Na forma de quimo, que é o nome que damos ao conjunto formado pelos alimentos em meio ácido com ácido clorídrico, ácido lático, suco gástrico e com a enzima pepsina, o que confere a ele o desagradável aspecto de uma massa pastosa, este conjunto é então direcionado ao intestino delgado. Esse quimo possui pH extremamente ácido com algo próximo de 2. Após a saída do estômago, em direção ao duodeno, a primeira seção do intestino delgado onde não é mais necessário um pH tão ácido, ele é bombardeado com suco pancreático e bile com a função de elevar o pH para 8, onde as enzimas farão a absorção dos nutrientes presentes. Essas enzimas dependem de um ambiente alcalino para atuarem, além do que, se o quimo não recebesse esse tratamento para alcalinizar, atacaria a mucosa intestinal de forma severa, já que ela possui uma estrutura bem mais frágil do que em comparação com a do estômago, capaz de suportar a carga ácida que lhe é imposta. Esse suco pancreático possui pH alcalino, algo em torno de 8,5. Somente desta forma ele consegue neutralizar e alcalinizar algo tão ácido quanto o quimo.

A água do mar, devido a sua salinidade, isto é, devido à sua considerável quantidade de sais dissolvidos, possui pH próximo de 8. Como já foi dito, não são valores absolutos,