Nas células tem-se o seguinte equilíbrio: Keq=0,42 Sendo assim, quando a concentração molar de glicose for de 0,10 mol/litro,a de frutose será Alteração na concentração: - Se aumentarmos a concentração dos reagentes, o equilíbrio se deslocará para a direita, ísto é, no sentido dos produtos. - Se aumentarmos a concentração dos produtos, o equilíbrio se deslocará para a esquerda, ísto é, no sentido dos reagentes. - Se diminuirmos a concentração dos reagentes, o equilíbrio se deslocará para a esquerda, ísto é, no sentido dos reagentes. - Se diminuirmos a concentração dos produtos, o equilíbrio se deslocará para a direita, ísto é, no sentido dos produtos. CO2 (g) + H2 (g) CO(g) + H2O(g) Suponha que certa quantidade de CO2 e H2 estão contidas em um recipiente hermeticamente fechado e que disponhamos de um instrumento que nos permita acompanhar o desenvolvimento da reação. Após o início da reação, percebemos que as concentrações dos reagentes (CO2 e H2) diminuem e que as dos produtos (CO e H2O) aumentam. (Todas essas concentrações aumentam e diminuem na mesma proporção, já que a relação estequiométrica de todas as substâncias envolvidas, em razão mol por mol, é de 1:1). Veja abaixo o gráfico que representaria esse equilíbrio químico: Considerando que a reação se inicia no instante t0, as concentrações dos reagentes diminuíram e as dos produtos aumentaram. Veja, pelo gráfico, que as variações de concentração vão se tornando menos acentuadas desde o início da reação até o instante t3, em que o equilíbrio foi atingido. Isso significa que as velocidades de troca se tornam menores com o passar do tempo. No tempo t0 somente pode ocorrer a reação no sentido da formação dos produtos: A + B C + D (reação direta). Entretanto, após certo tempo, quando significativa quantidade de produto já foi formada, pode se iniciar a reação no sentido contrário, ou seja, de se regenerar os reagentes: C + D A + B (reação inversa). A velocidade da reação direta diminui com o tempo, devido ao decréscimo de reagentes (menor número de choques efetivos). Ao mesmo tempo, a velocidade da reação inversa aumenta, por causa do aumento da concentração dos produtos. Finalmente, em t3, a velocidade da reação direta diminui e a da reação inversa aumenta, a ponto de se igualarem. A partir daí não há mais variação das concentrações de reagentes e produtos, uma vez que estes são formados e consumidos em velocidades iguais: CO2 (g) + H2 (g) CO(g) + H2O(g) . Concentração x tempo Não há predomínio de nenhuma das reações. A reação inversa predomina. A constante de equilíbrio para a ionização do ácido acético, , é 0,00002. O que você pode concluir sobre essa reação? Equilíbrio Químico A equação para a reação química desse problema desceve a ionização ácido acético. O ácido acético (CH3COOH) pode se ionizar originando íons acetato (CH3COO-) e íons hidrogênio (H+). A igualdade de velocidade entre as reações direta e inversa é denominada equilíbrio químico, que é definido pela razão entre os valores das concentrações dos produtos e as dos reagentes no equílibrio, ou seja, quando não há mais variação das concentrações. Para essa reação, Como a constante de equilíbrio é muito pequena, podemos concluir que a mior parte do ácido acético permanece não-ionizada, e que a ionização do ácido acético não é espontânea. Abaixo encontra-se um resumo de importantes relações entre energia livre, espontaneidade e equilíbrio químico: Reação Espontânea Reação Não-Espontânea Keq > 1 Keq < 1 G<0 G>0 Exergônica Endergônica A reação direta é favorecida A reação inversa é favorecida A ionização do ácido acético Esse é um processo não espontâneo quando se inicia com ácido acético. A constante de equilíbrio da conversão do dissacarídeo sacarose nos açúcares simples glicose e frutose é de 140.000. O que você pode concluir sobre a reação : sacarose + H2O glicose + frutose? Equações químicas A equação da reação química descrita neste problema é a que segue: Essa é uma reação de hidrólise. O dissacarídeo sacarose é hidrolisado originando dois monossacarídeos, glicose e frutose. As reações de hidrólise biológicas são quase sempre espontâneas (exergônicas). A igualdade de velocidade entre as reações direta e inversa é denominada equilíbrio químico, que é definido pela razão entre os valores das concentrações dos produtos e as dos reagentes no equílibrio, ou seja, quando não há mais variação das concentrações. Para essa reação, Energia livre e equilíbrio químico Essa reação química pode ocorrer em ambas as direções, mas os produtos glicose e frutose estão num nível de energia menor do que o do reagente sacarose. A diferença entre reações espontâneas e não-espontâneas pode ser percebida pelas seguintes relações: Reação Espontânea Reação Não-Espontânea Keq > 1 Keq < 1 G<0 G>0 Exergônica Endergônica A reação direta é favorecida A reação inversa é favorecida A hidrólise da sacarose Essa é uma reação espontânea quando se inicia com a sacarose pois Keq >