Fsicoqumica bsica de solues aquosas Energia Qumica G
Físico-química básica de soluções aquosas (Energia Química: ∆G e Potencial Eletroquímico) 2016 04/06/2021 Físico-química 1
Energia • Definição Newtoniana. • Modalidades: –Cinética (Térmica) –Química –Eletromagnética. –Posição em campos • Indestrutível, mas as formas são interconversíveis. Em velocidades da luz Matéria pode se converter a Energia.
Unidades, Constantes Energia Caloria erg (CGS) (cal) J Joule (J) (MKS) 0, 239 107 1 cal 1 4, 1840 *107 4, 1840 Gases R k Boltzmann 04/06/2021 1, 9872 cal/(molºK) K=R/NA 8, 314 J/(molºK) 8, 314 VC/(molºK) 1, 381*10 -23 J/K 3
Compartimentos de um organismo multicelular: soluções que os ocupam. 04/06/2021 4
Difusão: Análises Microscópica e Macroscópica 04/06/2021 5
Energia térmica (cinética) em dimensões submicroscópicas: 10 -10 m = 1 Å (átomos, moléculas) Vibracional Rotacional Translacional 04/06/2021 Físico-química 6
Energia Livre de Gibbs em reações químicas Em processos espontâneos, a temperatura e pressão constantes 04/06/2021 Físico-química 8
Segunda lei: Transformações Espontâneas q Energia Livre de Gibbs G 1 > G 2 04/06/2021 Físico-química G 2 9
Segunda lei: Transformações Espontâneas ATP 2 Energia 3 ADP Livre de +P Gibbs q 04/06/2021 Físico-química 10
Difusão: Transformação espontânea Movimento térmico das partículas: Fenômeno probabílístico C 1 C 2 Fluxos: mol/(área x tempo) Fluxos unidirecionais Fluxo resultante da espécie i: Ji= Pi x Dci Equação de Fick Equilíbrio: Dci= 0 04/06/2021 Físico-química 11
Diferença de Potencial químico: Energia Livre por mol Potencial químico da espécie i Potencial químico padrão da espécie i Constante dos gases: 8. 3 joules/(mol x K) Concentração da espécie i 04/06/2021 Físico-química 12
Potencial eletroquímico: difusão e eletroforese + C 1 V 1 _ V 2 C 2 F: Constante de Faraday 96500 coul/mol V: Potencial elétrico no volume zi: Carga do íon No equilíbrio 04/06/2021 Físico-química 13
Transporte nas membranas celulares por difusão e eletroforese c e - d+ Força Movente dos fluxos 04/06/2021 Físico-química 14
Equilíbrio – Equação de Nernst c e - d+ No equilíbrio Equação de Nernst E+ : Diferença de potencial elétrico de equilíbrio para o cátion 04/06/2021 Físico-química 15
Energia livre de reações químicas – hidrólise de ATP Energias nos transportes ativos [ATP]=4 m. M [ADP]=0. 001 m. M [Pi]=2 m. M 04/06/2021 Físico-química 16
Energia livre dos gradientes de concentração de Na + e K+ [Na]=140 m. M [K] = 5 m. M [Na]=10 m. M [K ] = 120 m. M 04/06/2021 Físico-química 17
Energética de um transportador ativo – a bomba de Na +-K+ 2 K+ ATP 3 Na+ ADP+Pi Perda térmica 04/06/2021 Físico-química 18
Representação físico-química suficiente dos íons nos processos de transferência na membrana celular 04/06/2021 Ionic radius (Å) Número atômico Peso atômico Na+ 0. 95 11 23 Mg 2+ 0. 65 12 24 K+ 1. 33 19 39 Ca 2+ 0. 99 20 40 Cl- 1. 81 17 35 Físico-química 19
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Interações fracas, não-covalentes, entre espécies químicas (átomos e moléculas). Soluções 0, 6 kcal/mol 04/06/2021 Físico-química 24
Interações fracas. . Van der Waals (Dipolos induzidos) 1 04/06/2021 l o m / l a c k Físico-química 25
Interações fracas. . Interação eletrostática Na+ 2, 8Å Pontes de H 3 1 04/06/2021 l o Cl m / l a c k - Físico-química 26
Bicamada lipídica: “interação hidrofóbica” Micelas 04/06/2021 Bicamadas Estrutura da membrana celular 27
Interações Reversíveis em temperaturas fisiológicas NT R + NT k-1 k 1 R. NT No equilíbrio R Kd : constante de dissociação 04/06/2021 Físico-química 28
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Energia térmica (cinética) em dimensões submicroscópicas: 10 -10 m = 1 Å (átomos, moléculas) Vibracional Rotacional Translacional 04/06/2021 Físico-química 30
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