A cafeína é um dos estimulantes
presentes em bebidas energéticas. Em laboratório, a cafeína pode ser
extraída para fase aquosa, aquecendo até fervura uma mistura de chá
preto, água e carbonato de cálcio. Após filtração, a fase aquosa é
colocada em contato com um solvente orgânico, para extração da cafeína.
Com evaporação do solvente, obtém-se a cafeína sólida. O solvente
orgânico utilizado deve ter baixa temperatura de ebulição. A evaporação
deve ser feita com cuidado, para não degradar a cafeína, pois esta,
quando queimada em atmosfera rica de oxigênio, produz gás carbônico,
água e gás nitrogênio.
No gráfico são representadas as curvas de pressão
de vapor para os líquidos X e Y, que são os dois solventes citados no
procedimento de extração da cafeína.
a) Escreva a equação balanceada para reação de
queima da cafeína descrita no texto, utilizando coeficientes
estequiométricos inteiros.
b) Qual é a curva do gráfico que se refere ao solvente orgânico utilizado? Justifique sua resposta.
b) De acordo com o texto, o solvente orgânico utilizado deve ter baixa temperatura de ebulição, ou seja, deve ser mais volátil (maior pressão de vapor) do que a água.
Dos solventes presentes no gráfico, aquele que possui tais propriedades é o X, portanto X é o orgânico e Y é a água.
