A efedrina, um estimulante do sistema nervoso central, é usada em borrifadores nasais como um descongestionante. Esse composto é uma base orgânica fraca:
C10 H15 ON(a q)+H2 O(l) <=ftharpoons C10 H15 ONH^+(a q)+OH^-(a q)
Uma solução de 0,035 mol / L de efedrina tem pH de 11,33, calcule Kb para a efedrina. ( 2,0 pontos)

Passo 1

Vamos resolver um problema de química sobre a efedrina, que é uma base orgânica fraca. Precisamos calcular a constante de dissociação básica ( Kb) dessa substância em uma solução de 0,035 mol/L com pH 11,33. Para isso, vamos precisar entender conceitos de equilíbrio químico, pH e como relacionar esses valores para encontrar Kb.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o pH está relacionado com a concentração de íons hidrogênio ( H^+) na solução. A fórmula para calcular o pH é:
pH = -log[H^+]
Dado que o pH é 11,33, podemos encontrar a concentração de H^+.

Passo 3

Vamos calcular a concentração de H^+ usando a fórmula do pH:
11,33 = -log[H^+]
Resolvendo para [H^+]:
[H^+] = 10^-11,33 approx 4,68 times 10^-12 , mol/L

Passo 4

Como a efedrina é uma base fraca, ela reage com a água da seguinte forma:
C10H15ON(aq) + H2O(l) <=ftharpoons C10H15ONH^+(aq) + OH^-(aq)
A concentração de íons hidróxido ( OH^-) é igual à concentração de C10H15ONH^+, que também é igual a [OH^-] = 4,68 times 10^-12 , mol/L.

Passo 5

Sabemos que a relação entre [H^+] e [OH^-] na água é:
Kw = [H^+][OH^-] = 10^-14
Com [OH^-] = 4,68 times 10^-12 , mol/L, podemos verificar:
Kw = 4,68 times 10^-12 times [H^+] approx 10^-14
Isso confirma os cálculos anteriores.

Passo 6

A constante de dissociação básica ( Kb) para a efedrina é dada por:
Kb = [C10H15ONH^+][OH^-][C10H15ON]
Substituindo os valores:
Kb = (4,68 times 10^-12)(4,68 times 10^-12)0,035 approx 2,19 times 10^-230,035 approx 6,26 times 10^-22

Resposta

A constante de dissociação básica ( Kb) para a efedrina é aproximadamente 6,26 times 10^-22.

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