Ejercicios extra para practicar el primer parcial

Ejercicios extra para practicar
el primer parcial
Departamento de Química Física.
Facultad de Farmacia.
Aspectos previos a tener en cuenta para el parcial
a) Se debe utilizar siempre las cifras significativas adecuadas (leer el Seminario 1,
pp.1-9). Siendo de obligado cumplimiento las “reglas prácticas para los cálculos”
(Seminario 1, p.9).
b) Es obligatorio “arrastrar” siempre las unidades de las magnitudes al hacer los
cálculos (Seminario 1, pp.10-11), dando el resultado final siempre con sus
unidades correspondientes.
c) Al hacer una gráfica deben de seguirse los “convenios para elaboración de
gráficas” (Seminario 1, pp.12-15).
d) Conviene disponer de una calculadora que permita hacer el ajuste de una
recta por regresión lineal (Seminario 1, pp.16-17).
1. Resolvamos algún ejercicio extra para el primer parcial:
Ejercicio 1
Un estudio cinético de la hidrólisis de homatropina en medio ácido y temperatura de
90.0 ºC proporcionó los siguientes resultados:
tiempo / h
Homatropina / µM
0.00
100.0
3.00
85.2
6.00
73.0
8.60
63.1
12.00
52.5
a) Encuentre el orden de la reacción mediante el método de integración aplicado
numéricamente.
b) Determine el valor de la constante de velocidad mediante un método gráfico.
c) Asumiendo para esta reacción una energía de activación de 70.0 kJ/mol, ¿cuánto
valdrá la constante de velocidad a 25.0 ºC?. Calcule el tiempo de caducidad, a 25.0 ºC,
de una disolución de homotropina en medio ácido, si se considera que el mínimo de
concentración para descartar la disolución es el 90% de la inicial.
Solución:
a) orden uno, k=0.0533 h -1
b) k=0.053 h-1
c) k(25.0ºC)=3.41·10 -4 h-1,
tc=309 h.
Ejercicio 2
En un estudio de cinética enzimática llevado a cabo con la enzima L-Histidina
amoniaco liasa y su sustrato natural, se obtuvieron los siguientes resultados a la
temperatura de 37.0 ºC:
[S] / 10-3 M
v / 10-3 µmol L-1 min-1
10.0
58.7
12.5
68.3
16.7
82.0
25.0
101.5
50.0
134.2
a) Calcúlese, graficamente, la velocidad máxima y la constante de Michaelis de la
enzima a esa temperatura.
b) Calcúlese el número de recambio (constante k2 ) de la enzima a esa temperatura,
sabiendo que la concentración de enzima empleada en la experiencia fue de 0.040
mg/L y que su masa molecular es de 9.00 .104 g/mol
Solución:
a) Vmax=0.20
b) k2=7.5 s -1
mol/L
min ,
Km=0.024 M
2. Responda a estas preguntas:
1) Suponiendo que la reacción A d productos fuese de orden 0, deduzca su ecuación
integrada de velocidad y explique como se determinaría su constante de velocidad.
2) Escriba la ecuación de Arrhenius y comente lo que significan sus parámetros.
3) Suponiendo que la reacción A d P experimenta catálisis ácido-base específica y
reacción no catalizada, escriba la ecuación de velociad correspondiente y su
comportamiento en un gráfico log k − pH.
4) Escriba el mecanismo de reacción de una inhibición enzimática competitiva, su
ecuación de velocidad y explique cómo es su representación en el espacio doble
inverso de Lineweaver-Burk.