Considere T =300 KeR=0.00198588 Kcal cdot K^-1 cdot mol^-1
b) Supondo a membrana permeável a K^+, qual é a direção espontânea para difusão do íon através da membrana?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos uma membrana que agora deixa passar K⁺ livremente e quer saber para que lado o íon vai se mover “espontaneamente”.
Conteúdo: aqui a gente usa a ideia de potencial químico e a equação da energia livre para difusão:
ΔG = RT·ln([K⁺]_final/[K⁺]_inicial)
O que precisamos: temperaturas e a constante R (já dadas), e as concentrações de K⁺ de cada lado (normalmente usa-se valores fisiológicos: grande dentro da célula e pequeno fora).

Passo 2

Primeiro, lembra que “espontâneo” significa ΔG < 0. A fórmula que liga ΔG à diferença de concentração é:
– Se o ln for negativo (i.e. razão < 1), ΔG fica negativo → processo espontâneo.

Passo 3

Usando valores típicos de célula animal:
[\mathrm{K}^+]{dentro} ≃ 150 ,\mathrm{mM},
[\mathrm{K}^+]
{fora} ≃ 5 ,\mathrm{mM}.
A gente testa se K⁺ vai de dentro → fora:
De
Como é negativo, ΔG < 0 nesse sentido.

Passo 4

Conclusão: a difusão espontânea ocorre de onde a concentração é maior para onde é menor. Aqui, [K⁺] é maior dentro da célula, então K⁺ vai sair da célula em direção ao lado externo.

Resposta

K⁺ difunde-se espontaneamente do interior da célula para o exterior.

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