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Questão de Química do ENEM 2015 PPL: Considerando que a xícara descrita contém um volume de $200\text{ mL}$ de café, a…
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A cafeína é um alcaloide, identificado como 1,3,7-trimetilxantina (massa molar igual a 194 g/mol), cuja estrutura química contém uma unidade de purina, conforme representado. Esse alcaloide é encontrado em grande quantidade nas sementes de café e nas folhas de chá-verde. Uma xícara de café contém, em média, 80 mg de cafeína.
Descrição da imagem (gerado por IA)
Fórmula estrutural plana de um composto cíclico com dois anéis fundidos (estrutura de purina). No anel de seis membros há dois grupos carbonila (C=O) e dois nitrogênios ligados a grupos metila (N–CH3); no anel de cinco membros, um nitrogênio está ligado a um grupo CH3 e há uma ligação dupla entre dois carbonos do anel. Os grupos metila ligados a nitrogênio aparecem à esquerda, abaixo e à direita da estrutura.
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
O N H3C CH3
Fonte: MARIA, C. A. B.; MOREIRA, R. F. A. Cafeína: revisão sobre métodos de análise. Química Nova, n. 1, 2007 (adaptado).
Considerando que a xícara descrita contém um volume de 200 mL de café, a concentração, em mol/L, de cafeína nessa xícara é mais próxima de:
Para obter a concentração em mol/L, primeiro converta a massa de cafeína para gramas: 80 mg=0,080 g. Usando a massa molar fornecida, 194 g/mol, o número de mols é n=Mm=1940,080≈4,12×10−4 mol. Como 200 mL=0,200 L, a concentração é c=Vn=0,2004,12×10−4≈2,1×10−3 mol/L, valor mais próximo de 0,002 mol/L.
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