A. A reação da anfetamina com HCl pode ser descrito pela equação balanceada [tex]C_9H_1_3N + HCl \to C_9H_1_3NHCl[/tex], a fórmula estrutural está anexada na imagem.
B. As concentrações dos compostos no equilíbrio são:
[tex]C_9H_1_3N = 0,0359 mol/L\\C_9H_1_3NH^+ = 0,359 mol/L \\ OH^- = 0.1 mol/L[/tex]
A reação química:
A reação química entre a anfetamina e o ácido clorídrico gera o produto
Cloridrato de anfetamina por meio de síntese. A reação de síntese também conhecida como reação de adição é aquela que quando dois ou mais reagentes formam juntos outro produto, logo a reação será:
[tex]C_9H_1_3N + HCl \to C_9H_1_3NHCl\\anfetamina \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ Cloridrato \ de \ anfetamina[/tex]
O nitrogênio, possui pares de elétrons livres que são bons nucleófilo e base de Lewis, que atraem o H+ do ácido formando uma nova ligação.
A Levanfetamina possui formula molecular [tex]C_9NH_1_3[/tex] e a anfetamina possui fórmula molecular [tex]C_9H_1_3N[/tex], este possui uma ligação com a metila aquele não. Ao adicionar HCl na estrutura esse composto passa a ser um cloridrato.
Calculando a concentração de equilíbrio
A concentração de equilíbrio de uma reação Kc, é dada pela razão entre as concentrações dos produtos sobre os reagentes. Então a equação será:
[tex]Kc = \frac{[produtos]}{[reagentes]}[/tex]
Etapa 1: Achando o número de mol
O número de mol (n), é a razão da massa (m) sobre a massa molar (MM) de um composto e a concentração molar(C) é a razão do número de mols (n) sobre o volume (V).
Para achar o número de mols, temos então:
[tex]C = \frac{n}{V} \\n = C*V\\n = 0,0359 mol/L * 1L\\n = 0,0359 mol[/tex]
Etapa 2 - A reação de equilíbrio dado a concentração da anfetamina igual a 0,0359 mol, será:
[tex]C_9H_1_3N + H_2O \rightleftharpoons C_9H_1_33NH^+ + OH^-\\[/tex]
inicial 0,034 mol 0 0
-x +x +x
Equilíbrio 0,034 -x x x
[tex]Kc = \frac{[C_9H_1_3NH^+]*[OH^-]}{[C_9H_1_3N]}\\[/tex]
Etapa 3 - Concentração do OH
A partir do pH dado é possível achar a concentração do OH, pois:
[tex]pH = 14 - pOH\\- pOH= pH - 14\\pOH= 14 - 11,33\\pOH = 2,67[/tex]
[tex]pOH = -log [OH]\\10^-^p^O^H = [OH^-] \approx 10^-^2 \approx 0,1 mol/L[/tex]
Assumindo que a constante de equilíbrio será igual a 1, pois a concentração dos reagentes e dos produtos é igual, pois a reação está em equilíbrio, temos que a concentração do produto será:
[tex]Kc = \frac{[C_9H_1_3NH^+]*[OH^-]}{[C_9H_1_3N]}\\\\1 = \frac{[x]*[0,1]}{0,0359} \\x = \frac{0,0359}{0,1} \\x = 0,359[/tex]
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