Tema 3.1Equilibrio y velocidad de reacción

TEMA 3.1.- EQUILIBRIO Y VELOCIDAD DE REACCION.
TERMODINAMICA EN BIOMOLÉCULAS.
Contenido:
! Energía libre.
! Equilibrio y velocidad de reacción.
! Relación entre constante de equilibrio y energía libre.
! Catalizadores.
S
P
E
E
E
Aumento de velocidad
- 
- 
- 
- 
- 
Cinética
Poder catalítico
Gran especificidad
Sensible a pH y Tª
Regulación metabolismo
Clínica, diagnostico, industria química
Diagrama de la coordenada de reacción de una reacción química
S
P
Cambio de energía potencial G (Energía libre de Gibbs)
Cambios en Longitud de enlaces y ángulos de enlace
ΔG = Gp – Gs
ΔG > 0 Endergónica
ΔG < 0 Exergonica
ΔG = 0 Equilibrio
G = f(Tª; [Reactante]; [Producto])
ΔG = ΔGº + RTln[Producto]/[Reactante]
ΔGº
Calculo
[Reaccionantes] = [Productos] = 1 M
En equilibrio ΔG = 0
ΔGº = -RTln [Producto]/[Reactante]
ΔGº = -RTlnKeq
ΔGº’
ΔGº< 0 Espontaneo
ΔGº> 0 No espontaneo
([H+] = 10-7M; [H2O] = Constante)
Cinética
K
S
x
x
P
Informa sobre:
- Velocidad de reacción
- Mecanismo
V = (P2- P1)/(t2 – t1)
V = dP/dt
Cinética
S
V = - dS/dt
K
P
V = dP/dt
V = dP/dt = - dS/dt
Cinética
S
K
[S]
P
V
V = dP/dt = K [S]n
n = Orden de reacción
n=0
n=1
v=K
v = K[S]
Pseudo primer orden
A (suministro limitado)
n=2
A+B
K
C+D
V = d[C]/dt = dD/dt = K[A][B]
A+B
K
C+D
v independiente de B
V = k[A]
n = 0 respecto B
Reversibilidad de la reacción química
S
K1
K-1
P
V = d[P]/dt = K1[S] - K-1[P]
Equilibrio de la reacción química
Vf = K1[S]
Vd = K-1[P]
K1[S] = K-1[P]
Vf = Vd
K1/K-1 = [P]/[S] = Keq
ΔGº = -RTlnKeq
Constante de Velocidad y Energía de Activación
Energía de Activación
K = f(Ea)
Colisión
Energía de translación
Energía de rotación
Energía de vibración
Reordenación
Energía electrónica
Ea
V
K
Ecuación de Arrhenius K = Ae – Ea/RT
lnK = lnA – Ea/RT
Velocidad de las reacciones químicas
Determinación del orden y de la constante de velocidad de
una reacción irreversible de primer orden
Constante de equilibrio
Estado de transición
Representación de Arrenhius
Variación de energía libre y constante de equilibrio
Interacción enzima y sustrato
Coordenada de reacción en presencia y ausencia de enzima
Estados intermedios
Catalizador enzimático