A cafeína (fórmula estrutural abaixo) é um composto orgânico amplamente distribuido no reino vegetal. Na flora brasileira pode ser encontrada no café e erva mate. É muito usada em bebidas e nos energéticos. A cafeína tem um
e
. Em meio aquoso essa molécula atua como um ácido ou base? Justifique sua resposta.
Passo 1
Então, vamos lá! O exercício fala sobre a cafeína, que é uma substância encontrada em coisas como café e erva-mate, e muito usada em bebidas energéticas. A gente precisa descobrir se a cafeína, quando está dissolvida na água, se comporta mais como um ácido ou como uma base. Para isso, vamos usar os valores de
e
que foram fornecidos:
e
. Vamos precisar entender o que esses valores significam para resolver a questão.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que são
e
. Esses são coeficientes de dissociação ácida e básica, respectivamente. O
indica a força de um ácido em doar prótons (H⁺), enquanto o
indica a força de uma base em aceitar prótons. Quanto maior o valor de
, mais forte é o ácido. O mesmo vale para o
em relação às bases.
Passo 3
Agora, vamos comparar os valores de
e
da cafeína. O
da cafeína é
, que é um número bem pequeno, indicando que ela não é um ácido forte; na verdade, é um ácido muito fraco. Já o
é
, que é significativamente maior que o
. Isso mostra que a cafeína tem uma tendência maior para agir como uma base, ou seja, para aceitar prótons do que para doar.
Passo 4
Como o
da cafeína é muito maior que o seu
, isso significa que, em meio aquoso, a cafeína tende a agir mais como uma base do que como um ácido.
Resposta
Em meio aquoso, a cafeína atua como uma base, pois seu
(
) é significativamente maior que seu
(
), indicando uma maior tendência para aceitar prótons.
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