15.- ¿Cuántas secuencias de proteinas de 100 aminoácidos son

Fisicoquímica de Biomoléculas 2006/2007. Hoja 3
Área de Química-Física. Universidad Pablo de Olavide
15.- ¿Cuántas secuencias de proteinas de 100 aminoácidos son posibles por combinación de los 20
aminoácidos comúnes?
16.- En un determinado juego de azar, llamado tute, jugado con una baraja de 40 naipes, se reparten 10
cartas a cada uno de cuatro jugadores.¿cuántos juegos diferentes de tute pueden realizarse? ¿Cuántos
podrían realizarse en una variante de este juego jugado por 10 jugadores a los que se repartieran 4 cartas a
cada uno? Calcular la entropía de las dos variantes.
17.- El 1,2-dicloroeteno tiene dos isómeros conformacionales: cis- y trans-. ¿Cuánto vale la entropía
conformacional de un mol de esta sustancia? Considerar las dos posibilidades: a) moléculas distinguibles y
b) moléculas indistinguibles.
18.- El estado desnaturalizado de una macromolécula biológica esta 22 kJ/mol por encima de la forma
nativa. Considerando que son estados no degenerados, ¿cuales son las poblaciones relativas en una muestra
de macromolécula a 20ºC? ¿Cuál es la función de partición? ¿Cuál es la energía promedia del sistema a
20ºC?
Nota: Se tomará como "cero" de energías el estado más estable.
19.- Teniendo en cuenta la resolución exacta de la ecuación de Schrödinger para el átomo de H, calcular la
temperatura electrónica característica para cada uno de los dos primeros estados excitados del átomo de
hidrógeno. ¿Cuál es la degeneración de los 3 niveles considerados? Escribir la función de partición
electrónica a 300 K y a 10.000 K.
Datos: Constante de Rydberg: R=13,6 eV=2,176×10-18 J
20.- El estado fundamental del átomo de oxígeno tiene degeneración 5. El primer estado excitado está
158,5 cm-l por encima del fundamental y es triplemente degenerado. El segundo estado excitado está a
226,5 cm-l (del fundamental) y es simplemente degenerado. Por último, el tercer estado excitado está a
15867,7 cm-l y es quíntuplemente degenerado. A partir de estos datos, calcular la contribución electrónica a
la energía de Helmholtz a 25ºC para el átomo de oxígeno, teniendo en cuenta: a) sólo el estado
fundamental; b) el estado fundamental y los dos primeros estados excitados; c) el estado fundamental y los
tres primeros estados excitados. Discuta brevemente los resultados.
21.- Las energías y degeneraciones de los dos primeros estados electrónicos del yodo atómico son:
Energía / cm-1
Degeneración
0
4
7603,2
2
¿Qué temperatura hace falta para que el 2% de los átomos esté en el estado excitado?
22.- Calcular la función de partición traslacional de una molécula de hidrógeno confinada en un volumen
de 100 cm3 a 25ºC.
23.- Calcular la función de partición vibracional del agua a 1500 K. Los números de onda de los tres modos
del agua son 3656,7 cm-1, 1594,8 cm-1 y 3755,8 cm-1.
Calcular la función de partición rotacional a 300K y las temperaturas características rotacionales sabiendo
que las constantes rotacionales A, B y C son 27.9, 14.5 y 9.3 cm-1.
Comparar la entropía rotacional y traslacional a esa temperatura y 1 atm de presión.