Estudo do comportamento ácido-base da 4,4'-ditiodipiridina

Despite the importance of the 4,4'-dithiodipyridine as an electrode modifier on the protein electrochemical studies and as a remarkable bridged-ligand on conducting electronic density in binuclear mixed valence complexes, there is no data available in the literature concerning acid-base behavior of this compound. Aiming to afford such information we undertook the ionization equilibrium study of this ligand. Although two acid species, DTDPH+ and DTDPH2+ have been detected in solution, only the diacid-form was possible to be isolated as a perclorate salt DTDPH2(ClO4)2. The ionization constants for the two step equilibrium processes (pKa1=2.70 and pKa2=4.80) were determined by using the spectrophotometric technique and aqueous solutions of CF3COONa, mu=0,1 mol.L-1 .

Titulador potenciométrico automatizado baseado em sistema de fluxo monossegmentado

A new automated system for acid-base flow titrations is proposed. In the operation mode, several sample to titrant volumetric ratios are injected in an air segmented plug. Five three way solenoid valves and three acrilic junctions, assembled in a hidrodynamic injection system, were accountable for the monosegmented reagents plug formation. A turbulent flow reactor was used for a perfect mix of reagents in the plug. The detector system employed a glass combined electrode fitted in an acrilic holder. Titrations of hydrochloric, nitric and acetic acids, in several concentrations, were performed with standard sodium hidroxide, for evaluation of the efficiency of the system. The relative standard deviation of the determinations was about ±0,5% and each titration was carried out in 3-4 minutes. A Quick BASIC 4.5® program was developed for the titrator control.

O ensino de aspectos históricos e filosóficos da Química e as teorias ácido-base do século XX

In this paper, an overview about philosophy of science, the concept of "theory" and some characteristics of a"good"theory (1- ordination and explanation of the facts, 2- proposal of problems, and 3- simplicity and funcionality) are initialy introduced. Following, some historical landmarks of acidity and basicity and a summary of the main acid-base theories of the XX century (Arrhenius, solvent systems, protonic, electronic, Lux, Usanovich and ionotropic) are presented. Historical and conceptual relations between these theories are discussed and the three characteristics of a "good" theory are applied. The results showed that the protonic and eletronic theories are the "best". Some discussion of the implications to chemical education are presented too.

O pKa de indicadores ácido-base e os efeitos coloidais

An experiment is proposed that can be included in undergraduate courses of chemistry. The subject is the acidity of organic compounds, which are employed as pH indicators, particularly in acid-base titrations. The indicators used are methyl orange, bromophenol blue and bromocresol green in aqueous medium. The influence of colloidal systems on the equilibrium is evaluated by the pKa. The colloids employed are surfactants like sodium dodecyl sulfate, cetyl-trimethylammonium bromide and a polymeric non-ionic F127 (pluronics). The effect of stabilization promoted by the system on the acidic or basic structureof the indicator establishes the action mechanism of the colloid on the pKa values.

Uso das técnicas de infravermelho e de ressonância magnética nuclear na caracterização da reação ácido-base de um cimento odontológico experimental

Glass ionomer cements (GICs) are products of the acid-base setting reaction between an finely fluoro-alumino silicate glass powder and poly(acrylic acid) in aqueous solution. The sol gel method is an adequate route of preparation of the glasses used to obtain the GICs. The objective of this paper was to compare two powders: a commercial and an experimental and to investigate the structural changes during hardening of the cements by FTIR and Al MAS NMR. These analyses showed that the experimental glass powder reacted with organic acid to form the GICs and it is a promising material to manufacture dental cements.

Dificuldades conceituais no aprendizado de equilíbrios químicos envolvendo reações ácido-base

Common student misunderstandings regarding chemical equilibrium are reported taking into account the response of freshman students to some typical questions involving acid-base reactions. Language has been shown to be one of the main issues associated with students' difficulties on this subject, such as in the case of concentration and amount of substance (mol). Another usual problem was observed in questions involving buffer solutions after addition of a reagent. A number of recommendations have emerged from the results presented in this work as an attempt to enhance the learning of this topic in general chemistry courses given to first-year students.

Reações ácido-base: conceito, representação e generalização a partir das energias envolvidas nas transformações

Undergraduate students on the first year of Chemistry Courses are unfamiliar with the representation of acid-base reactions using the ionic equation H+ + OH- → H2O. A chemistry class was proposed about acid-base reactions using theory and experimental evaluation of neutralization heat to discuss the energy involved when water is formed from H+ and OH- ions. The experiment is suggested using different strong acids and strong base pairs. The presentation of the theme within a chemistry class for high school teachers increased the number of individuals that saw the acid-base reaction from this perspective.

Potentiometric and conductimetric studies of chemical equilibria for pyridoxine hydrochloride in aqueous solutions: simple experimental determination of pKa values and analytical applications to pharmaceutical analysis

The combination of two low-cost classical procedures based on titrimetric techniques is presented for the determination of pyridoxine hydrochloride in pharmaceuticals samples. Initially some experiments were carried out aiming to determine both pKa1 and pKa2 values, being those compared to values of literature and theoretical procedures. Commercial samples containing pyridoxine hydrochloride were electrochemically analysed by exploiting their acid-base and precipitation reactions. Potentiometric titrations accomplished the reaction between the ionizable hydrogens present in pyridoxine hydrochloride, being NaOH used as titrant; while the conductimetric method was based on the chemical precipitation between the chloride of pyridoxine hydrochloride molecule and Ag+ ions from de silver nitrate, changing the conductivity of the solution. Both methods were applied to the same commercial samples leading to concordant results when compared by statistical tests (95 and 98% confidence levels). Recoveries ranging from 99.0 to 108.1% were observed, showing no significant interference on the results.

Clinical utility of standard base excess in the diagnosis and interpretation of metabolic acidosis in critically ill patients

The aims of this study were to determine whether standard base excess (SBE) is a useful diagnostic tool for metabolic acidosis, whether metabolic acidosis is clinically relevant in daily evaluation of critically ill patients, and to identify the most robust acid-base determinants of SBE. Thirty-one critically ill patients were enrolled. Arterial blood samples were drawn at admission and 24 h later. SBE, as calculated by Van Slyke's (SBE VS) or Wooten's (SBE W) equations, accurately diagnosed metabolic acidosis (AUC = 0.867, 95%CI = 0.690-1.043 and AUC = 0.817, 95%CI = 0.634-0.999, respectively). SBE VS was weakly correlated with total SOFA (r = -0.454, P < 0.001) and was similar to SBE W (r = -0.482, P < 0.001). All acid-base variables were categorized as SBE VS <-2 mEq/L or SBE VS <-5 mEq/L. SBE VS <-2 mEq/L was better able to identify strong ion gap acidosis than SBE VS <-5 mEq/L; there were no significant differences regarding other variables. To demonstrate unmeasured anions, anion gap (AG) corrected for albumin (AG A) was superior to AG corrected for albumin and phosphate (AG A+P) when strong ion gap was used as the standard method. Mathematical modeling showed that albumin level, apparent strong ion difference, AG A, and lactate concentration explained SBE VS variations with an R² = 0.954. SBE VS with a cut-off value of <-2 mEq/L was the best tool to diagnose clinically relevant metabolic acidosis. To analyze the components of SBE VS shifts at the bedside, AG A, apparent strong ion difference, albumin level, and lactate concentration are easily measurable variables that best represent the partitioning of acid-base derangements.

Acidity/basicity, electron donor properties and catalytic activity of sulphate modified stannic oxide

The surface electron donor properties of sulphate modified stannic oxide have been determined from the adsorption of electron acceptors of various electron affinities on the oxide surface. The acid base properties of stannic oxide have been determined by titration method using Hammett indicators. Catalytic activities of the oxide for esterification of acetic acid using n-butanol.reduction of cyclohexanone in 2-propanol and oxidation of cyclohexanol with benzophenone have been studied. The data have been correlated with the surface electron donor properties of these oxides. The activity for reduction and oxidation decreases and that for esterification reaction increases on modification with sulphate ion. It has heen found that electron donating capacity decreased when stannic oxide was modified with sulphate ion.

Perfil acido-base de pacientes con cirrosis descompensada por hemorragia digestiva alta en el departamento de emergencias: serie de casos

Introducción: La hemorragia digestiva (HVDA) es la principal causa de descompensación en pacientes con cirrosis. Caracterizar el estado ácido-base de estos pacientes sería útil para reflejar la severidad del sangrado e identificar pacientes con alto riesgo de complicación. Objetivo: Describir el estado ácido-base de los pacientes que consultaron a urgencias con cirrosis descompensada por HVDA y posteriormente fueron manejados en la unidad de cuidado intensivo (UCI) o fallecieron. Métodos: Se realizó el análisis del estado ácido-base a 10 pacientes con estas características, utilizando tres métodos distintos. Resultados: El perfil ácido-base encontrado fue: acidosis metabólica por iones no medidos, acidosis láctica, alcalosis por hipoalbuminemia y anión gap elevado en la mayoría de pacientes. Conclusiones: La teoría de Henderson-Hasselbach no fue suficiente para identificar pacientes con alto riesgo, debería implementarse concomitantemente el análisis anión gap, base déficit y el método físico–químico, para entender los fenómenos acido base de estos pacientes.

Descripción del estado acido base en pacientes con quemaduras térmicas agudas: serie de casos

Introducción: Los pacientes con lesiones térmicas presentan alteraciones fisiológicas complejas que hacen difícil la caracterización del estado ácido-base y así mismo alteraciones electrolíticas e hipoalbuminemia que pudieran estar relacionados con un peor pronóstico. Se ha estudiado la base déficit (BD) y el lactato, encontrando una gran divergencia en los resultados. Por lo anterior, el análisis físico-químico del estado ácido-base podría tener un rendimiento superior a los métodos tradicionales. Metodología: Se realizó el análisis de una serie de casos de 15 pacientes mayores de 15 años, con superficie corporal quemada mayor al 20% que ingresaron a una unidad de cuidado intensivo (UCI) de quemados, dentro de las siguientes 48 horas del trauma. Para el análisis se utilizaron tres métodos distintos: 1) método convencional basado en la teoría de Henderson-Hasselbalch, 2) anión-gap (AG) y anión-gap corregido por albúmina, 3) análisis físico-químico del estado ácido-base según la teoría de Stewart modificado por Fencl y Figge. Resultados: Por el método de Henderson-Hasselbalch, 8 pacientes cursaron con acidosis metabólica, 4 pacientes con una BD leve, 5 pacientes con una BD moderada y 5 pacientes con una BD severa. El AG resultó menor a 16 mmol/dl en 10 pacientes, pero al corregirlo por albumina sólo 2 pacientes cursaron con AG normal. La diferencia de iones fuertes (DIF) se encontraba anormalmente elevada en la totalidad de los pacientes. Conclusión:El análisis del AG corregido por albumina y el análisis físico-químico del estado ácido-base, podrían tener mayor rendimiento al identificar las alteraciones metabólicas de estos pacientes.

DESCRIPCIÓN DEL ESTADO ÁCIDO BASE POR MODELO DE STEWART EN PACIENTES POSTOPERATORIO DE TRASPLANTE HEPÁTICO

Introducción: Los pacientes en postoperatorio de trasplante hepático presentan múltiples cambios hemodinámicos y alteraciones hidroelectrolíticas que generan cambios en el estado ácido base. El presente trabajo, busca describir el comportamiento ácido base en pacientes pos trasplante hepático, a través del análisis del modelo de Stewart, enfocado en la búsqueda etiológica de cada trastorno y planteando posibles formas de optimizar el manejo en Cuidado Intensivo (CI). Metodología: Estudio observacional, descriptivo histórico de los gases arteriales de los pacientes en post operatorio de trasplante hepático por cualquier causa, interpretados por método de Stewart. Se realizó con el universo de pacientes ingresados en el año 2014 en la Fundación Santa Fe de Bogotá. Resultados: Ingresaron en total 24 pacientes al estudio, entre el 1 de enero al 31 de septiembre de 2014. La mediana de pH fue de 7.36 con un valor mínimo de 7.05 y el máximo de 7.49. El 41% de los pacientes al ingreso a cuidado intensivo tenían lactato normal (menor a 2), y el 88% tenían niveles de albumina bajos. El trastorno electrolítico más común fue hipercloremia (58%), seguido de hipomagnesemia (25%). Conclusiones. El análisis de gases arteriales por el modelo de Stewart permite realizar un diagnóstico de un trastorno específico y adicionalmente, permite buscar la etiología del trastorno. Esta serie de casos mostró que el 95% de los pacientes tenían algún trastorno metabólico al ingreso, siendo el más frecuente la acidosis metabólica (66%).

New mono- and dinuclear ruthenium complexes containing the 3,5-bis(2-pyridyl)pyrazole ligand. Synthesis, characterization and applications

Se han sintetizado dos nuevos complejos mononucleares de Ru, con formula [RuCl2(Hbpp)(dmso)2], a partir de la reacción entre [RuCl2(dmso)4] y Hbpp (3,5-bis(2-piridil)pirazola). El hecho que sólo tres de los seis posibles estereoisómeros se obtengan a partir de esta reacción, se ha racionalizado en base a factores estructurales y electrónicos. Estos complejos se han caracterizado de forma estructural, espectroscópica y electroquímica. En acetonitrilo en medio básico, el isómero trans,cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] da lugar a procesos de isomerización de enlace de un ligando dmso cuando el Ru(II) se oxida a Ru(III). Las constantes termodinámicas y cinéticas para el proceso se han determinado por voltametria cíclica. La irradiación de trans,cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] y cis(out),cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] con luz UV o solar da lugar a reacciones de fotosustitución de un ligando dmso por una molécula de acetonitrilo para dar un nuevo compuesto el cual ha sido caracterizado en solución por técnicas espectroscópicas y electroquímicas. Ambos complejos resultan catalizadores útiles en la transferencia de hidrógeno de isopropanol a acetofenona, obteniéndose 1-feniletanol como único producto y un 42.1% de conversión (36.1 ciclos metálicos) a 80ºC con el isómero trans,cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2], que resulta significativamente más eficaz que el complejo cis(out),cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2]. La reacción de cis(out),cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] con trpy (2,2':6',2"-terpiridina) da lugar a los dos isómeros geométricos del complejo [Ru(Hbpp)(trpy)(Cl)]+, el in y el out. Estos complejos se han aislado y caracterizado por técnicas estructurales, espectroscópicas y electroquímicas. Estos cloro complejos han sido utilizados como precursores para la síntesis de los complejos análogos con ligandos aqua (in,out-[Ru(Hbpp)(trpy)(H2O)]2+) y piridina (in,out-[Ru(Hbpp)(trpy)(py)]2+), los cuales también han sido aislados y caracterizados. Las propiedades ácido-base de los aqua complejos, y del complejo out-py se han estudiado detalladamente por voltametria cíclica y mediante valoraciones espectrofotométricas ácido-base. El tratamiento matemático de los datos así obtenidos nos ha permitido determinar los valores de pKa para los distintos equilibrios de protonación de los complejos en los estados de oxidación II y III. El complejo out-aqua ha demostrado ser un buen catalizador para la oxidación electroquímica del alcohol benzílico, presumiblemente a benzaldehido. La constante de velocidad de segundo orden para el proceso ha sido determinada como 17.1 M-1 s-1, por simulación matemática. El dímero con un puente cloro, [Ru2Cl(bpp)(trpy)2]2+ ha sido preparado por dos rutas sintéticas diferentes. El dímero análogo con un puente acetato se ha obtenido por reacción del cloro dímero con un exceso de acetato sódico. El dímero con dos ligandos aqua [Ru2(bpp)(trpy)2(OH2)2]3+ puede obtenerse por hidrólisis ácida del complejo con un acetato puente o por hidrólisis básica del complejo con un puente cloro. Estos complejos han sido caracterizados por técnicas estructurales, espectroscópicas y electroquímicas. Las soluciones del dímero con dos ligandos aqua en medio ácido resultan inestables a la coordinación de aniones de la solución con el tiempo. Las propiedades ácido-base del dímero con dos aguas coordinadas han sido estudiadas por voltametria cíclica y mediante experimentos de electrólisis a potencial controlado. El pKa para la desprotonación de uno de los ligandos aqua ha sido determinado mediante una valoración espectrofotométrica ácido-base como 6.7. Este valor tan bajo de pKa se atribuye a la formación de la entidad {Ru2O2H3}, favorable termodinámicamente. Los espectros UV-vis para los distintos estados de oxidación del aqua dímero, de RuIIRuII a RuIIIRuIV, han sido obtenidos por oxidación química y electroquímica del complejo. Se han llevado a cabo estudios cinéticos de la oxidación, paso a paso, de RuII,II a RuIV,IV , y se han determinado las constantes de oxidación de segundo orden para los distintos procesos de oxidación. La capacidad del aqua dímero en la oxidación del agua a oxígeno molecular ha sido investigada en solución homogénea utilizando CeIV como oxidante. La evolución de oxígeno se ha demostrado por cromatografia de gases. Se ha obtenido una eficiencia del 73% y 18.6 ciclos catalíticos, cuando 1.83 x 10-6 moles de dímero se han mezclado con un exceso de 100 equivalentes de cerio. El dímero con dos aguas cataliza también la oxidación del agua de forma heterogénea, con el complejo adsorbido sobre una membrana de nafion, aunque la eficiencia es menor. Se ha propuesto un mecanismo intramolecular para la reacción de oxidación del agua. Consiste en la oxidación a 4 electrones del dímero, de RuII,II a RuIV,IV, el cual reacciona con el agua para formar oxígeno y revierte nuevamente al estado de oxidación II,II. Este modelo es consistente con estudios catalíticos de la evolución de oxígeno en función de las concentraciones de cerio y catalizador, llevados a cabo en solución ácida homogénea, que demuestran que la oxidación a 4 electrones del agua se encuentra catalizada por una sola molécula de complejo bajo concentraciones elevadas de cerio. La constante de pseudo-primer-orden para la evolución de oxígeno tiene un valor de 1.4 x 10-2 s-1, que es uno de los valores de constante más elevados obtenidos hasta la fecha. Desafortunadamente, el aqua dímero se desactiva durante el proceso de catálisis dando lugar a una especie naranja, la cual estamos actualmente tratando de caracterizar.

Two macrocyclic pentaaza compounds containing pyridine evaluated as novel chelating agents in copper(II) and nickel(II) overload

Two pentaaza macrocycles containing pyridine in the backbone, namely 3,6,9,12,18-pentaazabicyclo[12.3.1] octadeca-1(18),14,16-triene ([15]pyN(5)), and 3,6,10,13,19-pentaazabicyclo[13.3.1]nonadeca-1(19),15,17-triene ([16]pyN(5)), were synthesized in good yields. The acid-base behaviour of these compounds was studied by potentiometry at 298.2 K in aqueous solution and ionic strength 0.10 M in KNO3. The protonation sequence of [15]pyN(5) was investigated by H-1 NMR titration that also allowed the determination of protonation constants in D2O. Binding studies of the two ligands with Ca2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+, and Pb2+ metal ions were performed under the same experimental conditions. The results showed that all the complexes formed with the 15-membered ligand, particularly those of Cu2+ and especially Ni2+, are thermodynamically more stable than with the larger macrocycle. Cyclic voltammetric data showed that the copper(II) complexes of the two macrocycles exhibited analogous behaviour, with a single quasi-reversible one-electron transfer reduction process assigned to the Cu(II)/Cu(I) couple. The UV-visible-near IR spectroscopic and magnetic moment data of the nickel(II) complexes in solution indicated a tetragonal distorted coordination geometry for the metal centre. X-band EPR spectra of the copper(II) complexes are consistent with distorted square pyramidal geometries. The crystal structure of [Cu([15]pyN(5))](2+) determined by X-ray diffraction showed the copper(II) centre coordinated to all five macrocyclic nitrogen donors in a distorted square pyramidal environment.