A cafeína, um estimulante bastante comum no café, chá, guaraná, etc., tem a fórmula estrutural indicada abaixo. Podemos afirmar corretamente que a fórmula molecular de cafeína é:
A) C5 H9 N4 O2
B) C6 H10 N4 O2
C) C6 H9 N4 O2
D) C3 H9 N4 O2
E) C8 H10 N4 O2
A) C5 H9 N4 O2
B) C6 H10 N4 O2
C) C6 H9 N4 O2
D) C3 H9 N4 O2
E) C8 H10 N4 O2
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão está perguntando qual é a fórmula molecular correta da cafeína, que é um estimulante comum encontrado no café, chá, guaraná e outras bebidas. Para resolver isso, vamos precisar entender como identificar a fórmula molecular a partir da fórmula estrutural de um composto químico.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é uma fórmula molecular. Ela nos mostra a quantidade e o tipo de átomos que compõem uma molécula de um composto. Por exemplo, na água, a fórmula é $ H_2O $, indicando 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio.
Passo 3
Agora, voltando à cafeína, se tivermos a fórmula estrutural dela, precisamos contar quantos átomos de cada elemento (carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio) estão presentes na molécula.
Passo 4
Vamos identificar cada elemento na estrutura:
- Carbono ©: Os carbonos formam a base da estrutura, conectando-se a outros átomos.
- Hidrogênio (H): Ligam-se aos carbonos para completar as ligações.
- Nitrogênio (N): Presente nos anéis de estruturas da cafeína.
- Oxigênio (O): Ligado a alguns carbonos, formando grupos como carbonila.
Passo 5
Contando cada átomo na estrutura:
- Carbono ©: 8 átomos
- Hidrogênio (H): 10 átomos
- Nitrogênio (N): 4 átomos
- Oxigênio (O): 2 átomos
Passo 6
Agora, juntando tudo, a fórmula molecular da cafeína fica assim:
Resposta
A fórmula molecular correta da cafeína é $ C8H{10}N_4O_2 $. Portanto, a opção correta é a E) C₈H₁₀N₄O₂.