De
onde [P] e [R] representam de maneira abreviada o produto matemático das concentrações de produtos e reagentes da reação, respectivamente:
(e) Qual a relação entre De e a velocidade da reação nas condições padrão? Qual o efeito da triose fosfato isomerase, enzima catalizadora da reação reação acima, sobre De ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me enviou uma equação relacionada à energia de Gibbs ( ) e está perguntando sobre como a energia padrão de Gibbs ( ) se relaciona com a velocidade da reação em condições padrão. Além disso, quer saber qual o efeito da enzima triose fosfato isomerase nessa . Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de termodinâmica química, como e , além de saber como as enzimas influenciam as reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é De. A energia livre de Gibbs ( ) nos diz se uma reação vai acontecer espontaneamente. Se for negativo, a reação é espontânea; se for positivo, não é.
A equação que você forneceu é:
Aqui, é a energia livre padrão, é a constante dos gases, é a temperatura, são as concentrações dos produtos e as dos reagentes.

Passo 3

Agora, vamos pensar em condições padrão, onde De. Isso simplifica a equação porque e o ln(1) é zero. Assim, sob condições padrão:
Então, em condições padrão, a energia livre de Gibbs da reação é igual à energia livre padrão.

Passo 4

Sobre a relação entre e a velocidade da reação: a energia livre padrão está relacionada ao equilíbrio da reação, não diretamente à velocidade. A velocidade da reação depende da energia de ativação, que é o quanto de energia é necessária para iniciar a reação.

Passo 5

As enzimas, como a triose fosfato isomerase, atuam diminuindo a energia de ativação da reação, ou seja, facilitam que a reação ocorra mais rapidamente. Mas elas não alteram a da reação, porque não mudam o equilíbrio termodinâmico, apenas aceleram a velocidade com que o equilíbrio é alcançado.

Resposta

Então, resumindo:
  1. Em condições padrão, determina o equilíbrio da reação, mas não sua velocidade.
  2. A enzima triose fosfato isomerase não afeta o valor de , mas aumenta a velocidade da reação ao diminuir a energia de ativação necessária para que ela ocorra.

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a variação de energia, De.