Termodinâmica - Parte I

Olá meus queridos alunos essa aula não é para quem está no ensino médio é uma aula pro pessoal que já entrou na faculdade na área de saúde em biologia em bioquímica Enfim então é uma aula para quem já está no ensino superior veja bem A partir de agora nós vamos ter uma série de aulas sobre bioquímica e vamos começar com essa aula a de hoje que é termodinâmica essa aula que é sobre variação de energia livre você veja bem uma coisa o nosso tempo é curto e o meu objetivo aqui é facilitar sua compreensão inicial

para que a partir dessas aulas você avance para os livros Então o meu objetivo aqui não é esgotar o assunto tanto que na aula de hoje por exemplo não vou tratar dos aspectos matemáticos eu vou tratar das dos princípios da base geral para que você entenda essa base e aprofunde nos livros não se esqueça disso você que faz faculdade é extremamente importante estudar por Livros Vamos à aula uma reação química pode fundamentalmente ser analisada sobre dois aspectos a velocidade da reação e a variação de energia envolvida a velocidade da reação nós vamos estudar dentro de

enzimas hoje o que nos interessa é a variação de energia e em relação à variação de energia tem algo interessante se eu tenho uma reação química de uma substância A até uma substância B em relação a variação de energia só interessa a condição Inicial e a condição final o processo não vai alterar o resultado entenda bem o que eu quero dizer a variação de energia vai ser a mesma por exemplo se essa reação tiver acontecido catalisada por uma enzima ou não não importa como a reação aconteceu o mecanismo não interessa a variação de energia só

vai depender do Estado Inicial e do Estado final essa variação de energia é fundamental Para sinalizar se uma reação vai acontecer ou se ela não vai acontecer espontaneamente O que que significa dizer que uma reação é espontânea uma reação será espontânea se ela partir de um nível maior de energia para um nível menor de energia aprenda assim água não sobe a ladeira a água só desce a ladeira se você vê uma poça d'água no pé de uma ladeira Você não espera que espontaneamente ela saia subindo a ladeira a mesma coisa com as reações químicas tem

que partir de um nível maior de energia para o nível menor essas reações que saem do nível maior para o nível menor de energia são chamadas de reações exergônicas e elas são espontâneas elas liberam energia você pode me dizer ah mas eu tenho como fazer uma água so a ladeira é claro que tem desde que você gaste energia numa bomba Invista energia e bombeia a água para cima a água sobe Isso é o que nós chamamos de reações endergônicas são reações que começam de um nível baixo de energia e passam para o nível mais alto

de energia só que elas só acontecerão se você fornecer energia a ela elas precisam absorver energia são reações endergônicas é como a água subindo uma ladeira você vai ter que gastar energia para bombear a água para cima Então você já sabe que uma reação é espontânea se partir de um nível maior para o nível menor de energia mas eu comecei a aula dizendo para vocês que a gente pode analisar fundamentalmente uma reação sobre dois aspectos velocidade e variação de energia perceba que dizer que uma reação é espontânea não significa que ela acontecerá rapidamente a espontaneidade

de uma reação não está relacionada com a velocidade com que ela vai acontecer a combustão da gasolina é espontânea mas se eu colocar um balde com gasolina aqui não vai entrar em combustão imediatamente velocidade da reação Depende de fatores que nós vamos discutir em enzimas guarde isso dizer que uma reação é espontânea não significa dizer que ela acontecerá rapidamente se a variação de energia não nos informa sobre a velocidade com que a reação acontece qual a importância dela ora a importância dela é justamente nos dizer se uma reação é espontânea ou não Fique atento para

o fato de que as reações em bioquímicas São reversíveis O que significa que elas podem acontecer da esquerda para a direita como da direita para a esquerda variação de energia é representada por Delta g e o valor do Delta G nos indica se a reação será espontânea da esquerda para a direita ou se ela será espontânea da direita para a esquerda Veja a imagem lembre-se de que a reação pode acontecer da esquerda para a direita como também ela pode acontecer da direita para a esquerda se ela for espontânea da esquerda para direita o valor do

Del G será negativo se for espontânea da direita para a esquerda o valor do Del G será positivo aprenda então o seguinte Observe esse esquema a medida que nós Subimos aumenta a quantidade de energia se nós escrevermos uma reação assim com Del G positivo significa que a quantidade de energia de c + d é maior do que a idade de energia de a + b portanto seria como a água subir a ladeira isso não ocorre espontaneamente essa reação não é espontânea ela é uma reação endergônica ela só poderá acontecer se nós investirmos energia nela assim

como a água só poderá subir uma ladeira se nós AB bombearmos também com gasto de energia Note que nesse caso se nós invertermos o sentido da Seta e e colocarmos essa seta da direita para a esquerda aí sim a reação será espontânea Porque estaria descendo a ladeira nesse outro caso nós temos a reação com Del G negativo Isso significa que o nível de energia de a + b é maior do que o nível de energia de c + d nesse caso está descendo a ladeira é uma reação exergônica que libera energia portanto Aí sim essa

reação será espontânea você agora pode estar se perguntando o que é que determina o valor do Del g o que que faz com que o valor del G seja negativo ou positivo por exemplo veja o valor do Del G depende da pressão da temperatura da natureza química das substâncias envolvidas e de suas concentrações então uma mesma reação pode ter diferentes valores de Del G dependendo por exemplo de qual a concentração das substâncias des envolvidas dependendo das concentrações o valor do Del g de uma reação pode ser negativo ou pode ser positivo como isso varia dependendo

dessas condições que eu falei fica muito difícil comparar uma reação com a outra porque tem todas essas variáveis envolvidas para facilitar a comparação de uma reação química com outra criou-se as chamadas condições padrão quando nós trabalhamos dentro das condições padrão nós nos referimos a del g0 o Del g0 é quando você verifica o valor do Del g a pressão de uma atmosfera temperatura de 25º c e as substâncias há uma concentração de 1 molar dentro da bioquímica estabeleceu-se uma condição a mais o valor do Del G será calculado a um ph7 se além da pressão

de uma atmosfera temperatura de 25º e a concentração de um molar dos compostos envolvidos o PH for 7 nós chamaremos de Del g0 linha o que foi que Nós aprendemos hoje então aprendemos que as reações químicas envolvem variação de energia aprendemos que a variação de energia não diz nada a respeito da velocidade da reação mas diz se a reação será espontânea ou não uma reação será espontânea se ela partir de um nível mais alto para o nível mais baixo de energia são as chamadas reações exergônicas aprendemos que variação de energia livre nós representamos por Delta

G se a reação acontecer no sentido que está escrita o Del G será negativo se acontecer no sentido contrário o delta G será positivo aprendemos também que o valor do Delta G depende de questões como temperatura pressão concentração das substâncias e que uma mesma reação pode apresentar diferentes valores de Del G dependendo de quais sejam essas condições para facilitar comparação entre as reações os cientistas trabalham dentro das condições padrão dentro da bioquímica além das condições padrão se estabelece o ph7 e por isso nós chamamos de Del g0 linha pessoal essa foi apenas a parte um

de termodinâmica eu estou indo bastante devagar porque é um assunto que embaraça muitos alunos e eu quero que vocês aprendam bem Não perca a parte dois de termodinâmica é extremamente importante até lá