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Bioenergética - Gibbs alettertomydog/google

Bioenergética - Gibbs

O termo bioenergética refere-se às fontes de energia para a atividade muscular. O termo energia é simplesmente definido como a habilidade de fazer trabalho. A fonte de energia do organismo humano provém dos nutrientes encontrados em nossa alimentação. A energia adquirida através dos alimentos, precisa ser transformada em um composto chamado trifosfato de adenosina (ATP) antes que possa ser aproveitada pelo organismo para a ação muscular. Os sistemas se diferem consideravelmente em complexidade, regulação, capacidade, força e tipos de exercícios para cada um dos sistemas de energia predominantes.


energia livre de Gibbs (∆Gº), é uma grandeza termodinâmica definida como a diferença entre variação de entalpia(∆Hº) e a temperatura (T) vezes  a variação de entropia (∆Sº) em uma reação. 

De acordo com a equação abaixo:

∆Gº=∆Hº - T∆Sº 

onde:

∆Hº= é uma função de estado chamada de variação de entalpia que informa a variação de energia em pressão constante.

T= a temperatura é uma grandeza física intensiva que é influenciada ou sofre influência das variações energéticas durante a movimentação das partículas.

∆Sº= a variação de entropia é uma função de estado que informa a variação de energia em função do estado de liberdade das partículas.

A energia livre é simplesmente um método de medição do trabalho máximo realizado durante um processo. Essa função é uma das mais usadas na química e na bioquímica em virtude desta acompanhar a maioria dos processos reacionais, em virtude de a energia livre ser capaz de predizer se uma reação é espontânea, isto é, caso a temperatura e a pressão sejam constantes. Para que um processo ocorra espontaneamente ∆Gº deve ser negativa como, por exemplo, uma reação exotérmica que apresenta um alto valor negativo de entalpia, onde a entalpia é decisiva na determinação da energia livre, o que por sua vez é favorecido por um valor pequeno e positivo de T∆Sº. Se a ∆Gº=0 o sistema está em equilíbrio, tendência de toda reação química.

 

A variação de energia livre em Bioquímica
∆Gº negativa em bioquímica é rigorosamente seguida sob pena de uma reação não ocorrer caso o valor da grandeza seja positivo ou a liberação energética seja baixa. A vida nos organismos aeróbios existe simplesmente por que eles derivam a energia livre contida na glicose, por exemplo, através da oxidação onde a entalpia é negativa favorecendo um valor negativo de variação de energia livre, aumentando a entropia do ambiente quando estes liberam o CO2 e H2O de acordo com a reação:

 

Equilíbrio Químico e ΔG°
A variação de energia livre ΔG de um sistema representa a energia requerida para que seja realizado trabalho útil, em sua mudança de estado. No decorrer da reação observamos que a capacidade de realização de trabalho útil vai gradativamente diminuindo, com o consumo dos reagentes e formação de produto deste modo o sistema atinge o equilíbrio dinâmico, o que mostra que a ΔG tanto dos produtos quanto dos reagentes são iguais fornecendo ΔG=0. De acordo com o diagrama abaixo se conclui que:

ΔG= 0 Sistema atingiu equilíbrio dinâmico
ΔG= positiva A reação ocorre em favor dos reagentes
ΔG= negativa Segue para o estado de equilíbrio

Calculando a energia livre de Gibbs

Calcule a variação de energia livre da formação da amônia a 25ºC e 1atm. Quando ∆Hº= -46,11KJ∙mol-1 e ∆Sº=-99,37 J∙K-1∙mol-1, de acordo com a reação:

Passo 1: Transformar a temperatura que está em Celsius para Kelvin e a variação de entropia de J∙K-1∙mol-1 para KJ∙K-1∙mol-1.

Passo 2: substituir na equação os dados:

 

Confira a vídeo aula baixo

 
 

Mídia

Me Salva! / youtube
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