A efedrina, um estimulante do sistema nervoso central é usado em borrifadores como um descongestionante. Esse composto é uma base orgânica fraca:
C10 H15 ON(aq)+H2 O(l) rightarrows C10 H15 ONH^+ (aq)+OH^-(aq)
Uma solução de 0,035 mol/L de efedrina tem pH de 11,33.
a. Quais são as concentrações no equilíbrio de C10 H15 ON, C10 H15 ONH^+e OH^-?
b. Calcule Kb para a efedrina.

Passo 1

Então, a gente tem aqui um exercício de química que fala sobre a efedrina, que é uma base orgânica fraca encontrada em alguns descongestionantes. O enunciado nos dá a concentração da solução de efedrina (0,035 mol/L) e o pH dessa solução (11,33). Vamos precisar usar conceitos de química sobre bases fracas, equilíbrio químico e como relacionar o pH com a concentração de íons hidroxila (OH⁻).

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa essa reação de equilíbrio:
C10 H15 ON + H2 O rightarrows C10 H15 ONH^+ + OH^-
Aqui, a efedrina ( ) reage com a água para formar o íon efedrina protonada ( ) e íons hidroxila ( ). Como a efedrina é uma base fraca, essa reação não vai ir até o final; vai estabelecer um equilíbrio.

Passo 3

Vamos calcular a concentração de íons hidroxila usando o pH fornecido. Sabemos que:
pH = 11,33
E a relação entre pH e pOH é:
pH + pOH = 14
Então,
pOH = 14 - 11,33 = 2,67
Agora, a concentração de íons hidroxila ( [OH^-] = 10^-pOH = 10^-2,67 approx 2,14 times 10^-3 , mol/L ) é:

Passo 4

Sabendo que inicialmente tínhamos 0,035 mol/L de efedrina e que a reação produz , podemos montar uma tabela de concentração para o equilíbrio:
Espécie Inicial (mol/L) Variação (mol/L) Equilíbrio (mol/L)
0,035
0
0
Como x é igual a , podemos substituir:

Resposta

As concentrações no equilíbrio são aproximadamente:

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