Analise as reações abaixo e responda:
  • De no equilíbrio, é positivo, negativo ou zero?
  • No equilíbrio, vai prevalecer a reação no sentido direto () ou inverso () ?
& aspartate & (a) Glutamate + oxaloacetate stackrel aminotransferase <=ftharpoons & aspartate +alpha -ketoglutarate K eq ^prime=6.8 & triose phosphate & (b) Dihydroxyacetone phosphate stackrel isomerase <=ftharpoons & glyceraldehyde 3-phosphate K eq ^prime=0.0475 & (c) Fructose 6-phosphate + ATP xlon>=ual phosphofructokinase & fructose 1,6-bisphosphate + ADP K eq ^prime=254

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente analisar três reações químicas e responder duas coisas para cada uma delas: se a variação de energia livre ( De) no equilíbrio é positiva, negativa ou zero, e qual direção da reação prevalece no equilíbrio, se para a direita (→) ou para a esquerda (←). Para resolver isso, vamos usar conhecimentos de termodinâmica química, especificamente a relação entre a energia livre e a constante de equilíbrio ( Keq).

Passo 2

Primeiro, vamos entender a relação entre De e Keq. A fórmula que liga essas duas grandezas é:
De
Onde:
  • De é a variação de energia livre padrão.
  • R é a constante dos gases (8,314 J/mol·K).
  • T é a temperatura em Kelvin.
  • Keq é a constante de equilíbrio.
Essa equação nos mostra que:
  • Se Keq > 1, então De (a reação é espontânea no sentido direto).
  • Se Keq < 1, então De 0 (a reação é espontânea no sentido inverso).
  • Se Keq = 1, então De (a reação está em equilíbrio com igual quantidade de produtos e reagentes).

Passo 3

Agora, vamos analisar cada reação usando esses conceitos.

Reação (a)

Glutamate + oxaloacetate ⇌ aspartate + α-ketoglutarate, Keq' = 6.8
  • Análise de De:
    Como Keq' = 6.8 > 1, isso significa que De.
  • Direção que prevalece no equilíbrio:
    Com De, a reação favorece a formação dos produtos. Ou seja, vai prevalecer no sentido direto (→).

Reação (b)

Dihydroxyacetone phosphate ⇌ glyceraldehyde 3-phosphate, Keq' = 0.0475
  • Análise de De:
    Aqui, Keq' = 0.0475 < 1, então De 0.
  • Direção que prevalece no equilíbrio:
    Como De 0, a reação favorece os reagentes. Ou seja, vai prevalecer no sentido inverso (←).

Reação ©

Fructose 6-phosphate + ATP ⇌ fructose 1,6-bisphosphate + ADP, Keq' = 254
  • Análise de De:
    Com Keq' = 254 > 1, temos De.
  • Direção que prevalece no equilíbrio:
    Novamente, De indica que a reação favorece os produtos. Portanto, prevalece no sentido direto (→).

Resposta

(a) De e a reação prevalece no sentido direto ().
(b) De 0 e a reação prevalece no sentido inverso ().
© De e a reação prevalece no sentido direto ().

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