Os aminoácidos são os’tijolos de construção das moléculas de proteínas, que são moléculas com longas cadeias. Eles são oxidados, no organismo, a uréia, dióxido de carbono e água liquida. Será que essa reação é uma fonte de calor para o corpo? Prediga a entalpia padrão de reação da oxidação do aminoácido mais simples, a glicina (
), até uréia (
), dióxido de carbono e água:
Passo 1
O enunciado pede para prever a entalpia padrão de reação da oxidação da glicina até ureia, dióxido de carbono e água, segundo a equação dada:
Dados fornecidos (vou usar exatamente os valores que você deu):
O que eu preciso entregar: o valor de
para a reação acima e comentar se essa reação fornece calor (isto é, se é exotérmica).
Passo 2
Conceito que vamos usar (aula rápida): entalpia padrão de formação e a Lei de Hess.
- A entalpia padrão de formação
de uma substância é a variação de entalpia quando 1 mol dessa substância é formado a partir dos elementos em suas formas padrão. - A Lei de Hess diz que a entalpia da reação é a soma algébrica das entalpias de formação dos produtos menos a soma das entalpias de formação dos reagentes, com os coeficientes estequiométricos como fatores. Em fórmula:
onde
e
são os coeficientes estequiométricos (números de mols) das espécies na equação.
Explicando as notações:
-
é a entalpia padrão da reação (o que queremos). -
é a entalpia padrão de formação da i-ésima substância. - O resultado positivo significa reação endotérmica (absorve calor); negativo significa exotérmica (libera calor).
Passo 3
Agora vamos aplicar a fórmula. Primeiro calculemos a soma das entalpias de formação dos produtos, multiplicando cada
pelo seu coeficiente estequiométrico.
Produtos:
Passo 4
Somando os termos dos produtos:
(na soma eu somei termo a termo:
; em seguida
.)
Passo 5
Agora os reagentes. Repare que
tem
, então só a glicina contribui:
Portanto
Passo 6
Agora aplicamos a fórmula de Hess:
Fazendo a subtração:
Passo 7
Interpretação:
- O valor negativo,
, indica que a reação é exotérmica: libera calor. - Esse valor corresponde à reação como escrita, que consome
mol de glicina. Se quisermos a energia liberada por mol de glicina, dividimos por :
ou seja, cerca de
liberados por mol de glicina oxidada a esses produtos.
Passo 8
Conclusão contextualizada (um incentivo amigo): a oxidação da glicina para ureia, CO
e H
O é claramente uma fonte de calor, porque é exotérmica e libera muita energia. Na prática fisiológica há caminhos bioquímicos mais complexos, mas do ponto de vista termodinâmico bruto essa transformação libera energia.