Reações químicas - Química Aplicada à Nutrição

Prévia do material em texto

1) Reações Químicas: 
 
1.1 Reação química direta: 
 HCl H+ + Cl- 
 Glicose + ATP glicose - 6 - P + ADP 
 
1.2 Reação química indireta: 
Ex1: 
 Glicose – 6 – P frutose - 6 – P 
Keq = [ frutose – 6 – P ] produto 
 [ glicose – 6 – P ] reagente 
Ex2: 
 H3CCOOH H+ + H3COO- 
Ka1 = [ H+ ] . [ H3COO- ] 
 [ CH3COOH ] 
Ka1 = 1,8 . 10-5 
Ex3: 
 H2CO3 H+ + HCO-3 
Ka2 = [ HCO-3 ] . [ H
+ ] 
 [ H2CO3 ] 
Ka2 = 4,3 . 10-7 
 
 LOGO: Se ka1 > ka2 o ácido acético (ka1) é mais forte do que o ácido carbônico 
(ka2). 
 
 
 
 OBS: Quando a constante de equilíbrio é maior o elemento será mais forte e 
doará mais prótons. 
 
2) Reações químicas e Equilíbrio químico: 
Imagine a reação: 
 A 2B + C Keq = [ B ]2 . [ C ] 
 [ A ] 
2.1 Observaremos o H = + ou - / G = + ou – 
 G = KJ/mol = + = Reação não espontânea, endergônica ou não favorável = 
absorve energia. 
 G = KJ/mol = - = Reação espontânea, exergônica ou favorável = libera 
energia. 
Voltando a reação anterior: 
Keq = [ B ]2 . [ C ] = 1,3 
 [ A ] 
 GT = - RT . ln . Keq 
 G = - ( 8,314j . K-1 . mol-1 . 298K ) . ln1,3 
 G = - ( 8,314j . K-1 . mol-1 . 298K ) . (+0,262) 
 G = -649,12 j/mol 
 G = -0,65 Kj/mol processo espontâneo ou favorável 
 
Supondo agora: 
 A 2B + C Keq = [ B ]2 . [ C ] = 0,71 
 [ A ] 
 GT = - RT . ln . Keq 
 G = -( 8,314j . K-1 . mol-1 . 298K ) . ln0,71 
 G = -( 8,314j . K-1 . mol-1 . 298K ) . (-0,342) 
 G = +847,32 j/mol 
 G = +0,85 Kj/mol processo não espontâneo ou não favorável 
 
 OBS: Sempre que calcular logaritmo neperiano (ln) de números menores que 1, 
dará valores negativos. 
 Se Keq > 1 G = - produto > reagente espontâneo 
 Se Keq < 1 G = + produto < reagente não espontâneo 
3) Fatores que afetam o equilíbrio químico de uma reação química (Princípio Le 
Chatelier): 
3.1 Condições para ocorrência de um equilíbrio químico 
 Se a reação for reversível; 
 Quando a velocidade da reação direta for igual à da reação inversa; 
 Se a reação ocorrer em ambiente fechado (no caso de gases). 
3.2 Gráfico de equilíbrio químico 
 O gráfico de equilíbrio 
químico apresenta sempre as 
mesmas variáveis: tempo, no 
eixo x, e concentração em mol/L, 
no eixo y. Qualquer curva 
descendente pertence a um 
reagente, e qualquer curva 
ascendente pertence a um 
produto. 
 
 
3.3 Deslocamento de equilíbrio (Princípio de Le Chatelier) 
 De acordo com o princípio de Le Chatelier, existem três variáveis que podem 
perturbar um equilíbrio: temperatura, pressão e concentração. Sempre que um 
equilíbrio for perturbado, ele irá trabalhar de forma contrária à perturbação 
para criar uma nova situação de equilíbrio. 
3.3.1 Concentração 
 Se a concentração de um participante diminui, o equilíbrio desloca-se para o 
lado dele. 
 Se a concentração de um participante aumenta, o equilíbrio desloca-se para o 
lado contrário. 
3.3.2 Temperatura 
 Se a temperatura aumenta, o equilíbrio desloca-se no sentido endotérmico. 
 Se a temperatura diminui, o equilíbrio desloca-se no sentido exotérmico. 
 OBS: não vamos trabalhar com t, pois o corpo humano é um sistema 
isotérmico. 
8.3.3 Pressão 
 Se a pressão aumenta, o equilíbrio desloca-se no sentido que apresenta menor 
volume. 
 Se a pressão diminui, o equilíbrio desloca-se no sentido que apresenta maior 
volume. 
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estudo-grafico-equilibrio-quimico.htm
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estudo-grafico-equilibrio-quimico.htm
Ex1: 
 HbA + 4O2(g) HbA – 4O2(g) 
Imaginar a situação: Altitudes elevadas, exemplo Aconcágua na Argentina, baixa 
pressão de oxigênio (medida da pressão Kpa). 
OBS: Se a pressão de oxigênio é baixa, terá menos oxihemoglobina e mais 
desoxihemoglobina, ou seja, teremos um deslocamento de equilíbrio. Tendo pouca 
oxihemoglobina, temos pouco transporte de oxigênio para os tecidos, o que causa 
tonteira, náuseas, dor de cabeça, etc. 
 HbA = desoxihemoglobina (não ligada ao oxigênio). 
 HbA – 4O2 = oxihemoglobina (ligada ao oxigênio). 
Adaptação: Quando o indivíduo fica muito tempo em locais com alta altitude e baixa 
pressão. 
OBS: O indivíduo terá um aumento na concentração de hemoglobina, pois ela passa a 
ser fabricada no nosso organismo. 
 HbA + 4O2(g) HbA – 4O2 
OBS: Na reação forma mais oxihemoglobina e elas irão transportar oxigênio para os 
tecidos. 
 
Ex2: 
Caso clínico: Beatriz foi encontrada desacordada caída ao lado da sua cama. Ao seu 
lado foram encontradas cartelas vazias de rivotril. Após ser levada ao pronto-
atendimento um exame de gasometria arterial no gasômetro (acoplado a pHmetro) 
revelou elevada pressão de CO2 no sangue e elevada concentração H+ (maior 
concentração H+ menor é o pH) fazendo o pH ir para 6,9 caracterizando uma acidose 
respiratória. Como explicar a acidose? 
 H+ + HCO3 H2CO3 H2O + CO2 CO2 
 Deslocamento normal sai dos pulmões 
 
OBS: A pressão de CO2 dos pulmões de Beatriz estava alta. A baixa frequência 
respiratória provocou acúmulo de CO2 nos pulmões, logo, o equilíbrio de desloca ao 
contrário (CO2 entra no sangue, reage com H2O, formando ácido carbônico H2CO3 e 
esse se dissocia em HCO3 e H+). Então aumentou a concentração de H+ no sangue de 
Beatriz, deixando o pH baixo. Ela foi submetida a uma respiração mecânica. Após a 
oxigenação o pH do sangue se elevou até 7,33 chegando ao normal. A oxigenação faz o 
O2 entrar nos pulmões, expulsando o CO2. 
Ex3: 
Despressurização em avião comercial: 
 Quando o avião decola e atinge altitudes elevadas, na cabine do avião tem que 
ocorrer uma pressurização (aumenta a pressão de O2 dentro da cabine); 
 Quando o avião está em alta altitude, por causa da pressurização a cabine fica com 
alta pressão de O2 e fora do avião a pressão de O2 é baixa; 
 Essa alta pressão de O2 faz força contra a estrutura do avião e ocorre uma dilatação 
da estrutura. Durante anos esse avião dilata e quando está no solo volta ao normal, 
logo, a estrutura deve ser bem forte; 
 Se acontecer algum rompimento da estrutura os passageiros deverão utilizar as 
máscaras de O2 e o avião terá que descer até 3000 metros (altitude de monomotores), 
onde as pessoas conseguirão respirar. 
 
 H+ + HCO-3 H2CO3 H2O + CO2 CO2 
Acidose respiratória deslocamento 
 
 HbA + 4O2 HbA – 4O2 Os tecidos ficam desprovidos de O2 
 Faz o O2 sair da hemoglobina. 
 
No corpo humano: Com o rompimento, a pressão de O2 abaixou (despressurização), o 
CO2 começa a entrar nos pulmões e ocorrer o deslocamento de equilíbrio ao 
contrário, formando H+. O H+ aumentando ocorre a diminuição do pH do sangue, 
levando a uma acidose respiratória.