As xantinas são uma base nitrogenada cristalina, presente em grande parte dos tecidos de determinadas plantas (café, ervas, cacau). A palavra "xantina" vem do grego xanthos, que significa "amarelo". Os três principais alcalóides das xantinas são a cafeína (café) pKa=1,22 , a teobromina pKa= 9,6 (cacau) e a teofilina pKa= 8,6 (chá) representados abaixo respectivamente
Ao se fazer uma solução equimolar das três substâncias, um estudante pode prever que:
A - A cafeína terá o menor pOH nessas condições.
B - A teobromina terá o menor pH das três soluções.
C - A solução de cafeína terá o menor pH entre as xantinas.
D - O pH da teofilina será o mesmo que das outras soluções.
E - A teofilina terá o maior pOH entre elas.
#[Simulado ENEM 2019 - Brainly]
Respostas
A alternativa correta é a letra: C
A solução de cafeína terá o menor pH dentre as xantinas.
Dentre as três substâncias a cafeína é a que tem o menor pKa, isso significa que a acidez é alta e o pH é o menor dentre todas as substâncias, desde que seja dissolvido a mesma quantidade molar.
Podemos verificar essa relação de proporcionalidade entre pKa e pH usando a equação de Henderson-Hasselbalch:
pH= pKa + log(C) sendo C as concentrações dos produtos dividido pelas concentrações dos reagentes.
No problema o valor de C foi dito igual para todos, logo o menor pH seria da substância com menor pKa.
C - A solução de cafeína terá o menor pH entre as xantinas.
A acidez, em química, consiste na constante de equilíbrio que representa o grau de dissociação de um ácido em uma reação de equilíbrio químico.
Essa propriedade química apresenta relação com o pH (potencial hidrogeniônico) das substâncias, tal relação é inversamente proporcional. Ou seja, quanto maior o pH, menor a acidez da substância.
Dentre as substâncias apresentadas o menor PH, e consequentemente maior acidez, é apresentada pela solução de cafeína.
Bons estudos!