Questão 12
UNICAMP 2017
(UNICAMP - 2017 - 2ª FASE)
O sangue que circula por todo o nosso corpo é muito resistente a alterações, mas acaba sendo o depósito de muitos resíduos provenientes da ingestão de alguma substância. No caso dos fumantes, o contato com a nicotina após o consumo de um cigarro leva à variação de concentração de nicotina no sangue ao longo do tempo, como mostra o gráfico abaixo.
a) Considere o momento em que a quantidade de nicotina no sangue de um fumante atinge seu valor máximo. Se nesse momento o pH do sangue for de 7,4, qual espécie estará em maior concentração (mol/L): o H+ ou a nicotina total? Justifique sua resposta.
b) A constante de equilíbrio da equação acima é 1,0 × 10-8 . Qual das formas da nicotina estará em maior concentração no sangue: a forma protonada ou a desprotonada? Justifique sua resposta.
Dados: massa molar da nicotina = 162,2 g mol-1 , log104 = 0,6.
Gabarito:
Resolução:
a)A concentração máxima de nicotina no sangue, de acordo com a figura apresentada, ocorre por volta de 10 minutos, e é de 20 ng/mL. Isso corresponde a 20 x 10-9/162 mol/mL, ou 1,23 x 10-10 mol/mL ou 1,23 x 10-7 mol/L. A concentração de H+ no sangue quando o pH é 7,4 é de, aproximadamente, 10-7,4 mol/L, ou seja, 4 x 10-8 mol/L, um valor menor que 1,23 x 10-7 mol/ , que é a concentração total de nicotina no sangue.
b) A constante de equilíbrio da reação é dada por K= [nicotina][H+]/[nicotina-H+], ou seja,
1,0 x 10-8/4 x 10-8 = [nicotina]/[nicotina-H+] 0,25 = [nicotina]/[nicotina-H+]
0,25 x [nicotina-H+] = [nicotina]. Isso significa que a concentração da forma protonada da nicotina é 4 vezes maior que aquela da forma desprotonada.
Outra forma de resolver a questão é observar que o sistema apresenta um valor de pH menor que o pKa da nicotina, o que leva a concluir que a espécie nicotina protonada está em maior concentração que a espécie desprotonada.