O coumatetralil é um rotenticida (composto utilizado para matar roedores, como ratos) que atua inibindo a formação de protombina no fígado, resultando na inibição da coagulação do sangue. Sua solubilidade em água, em pH 4,2 e a 20^circ C, é 0,02 gL^-1. Na mesma temperatura, porém a pH 9, sua solubilidade é de aproximadamente 200 g L^-1. Explique essa diferença de solubilidade em função do pH do meio.
O

Passo 1

O enunciado informa que o coumatetralil apresenta solubilidade em água a 20^circC de 0,02 g/L em pH 4,2 e de 200 g/L em pH 9. Esse composto é um ácido fraco (derivado cumarínico), cujo grau de ionização em solução aquosa varia com o pH. Para explicar a variação de solubilidade, usaremos o equilíbrio ácido–base e a equação de Henderson–Hasselbalch.

Passo 2

O coumatetralil, que chamaremos genericamente de HA, sofre dissociação segundo
HA <=ftharpoons H^+ + A^-
A solubilidade total S em água é a soma da solubilidade do ácido não ionizado ( S0) e da fração ionizada [A^-]:
S = [HA] + [A^-]
Em pH muito baixo, quase todo o ácido permanece como HA e Sapprox S0. Em pH alto, forma-se A^-, aumentando muito S.

Passo 3

A equação de Henderson–Hasselbalch relaciona pH, p Ka e as concentrações de A^- e HA:
pH = pKa + log[A^-][HA] Longrightarrow [A^-][HA] = 10^pH-pKa

Passo 4

Se S0=[HA] é a solubilidade intrínseca do ácido não ionizado, então
S = S0l(1 + 10^pH-pKar)
Para pH<pKa, 10^pH-pKall1 e Sapprox S0. Para pH>pKa, 10^pH-pKagg1 e S cresce proporcionalmente a 10^pH-pKa.

Passo 5

Assumindo pKaapprox5 para o coumatetralil, em pH 4,2 tem-se pH-pKa=-0,8 e 10^-0,8approx0,16, daí
Sapprox0,02,(1+0,16)approx0,023 g/L,
próximo de 0,02 g/L. Em pH 9, pH-pKa=4 e 10^4=10,000, logo
Sapprox0,02,(1+10,000)approx200 g/L,
coincidindo com o valor experimental.

Resposta

A solubilidade do coumatetralil aumenta dramaticamente com o pH porque em meio ácido ( pH<pKa) ele permanece como ácido não ionizado ( HA), pouco solúvel, enquanto em meio básico ( pH>pKa) se ioniza para o ânion A^-, formando um sal muito mais solúvel em água.

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