A constante dielétrica do interior de uma proteína é consideravelmente menor do que da água. Como você espera que isso afete a força de uma interação eletrostática entre duas cargas opostas distantes entre si?
Passo 1
O enunciado pergunta como muda a força de atração eletrostática entre duas cargas opostas quando elas estão num meio de constante dielétrica
pequena (interior de proteína) em comparação à água (constante dielétrica alta). Para responder precisamos usar a lei de Coulomb num meio material e o conceito de “blindagem” dielétrica.
Passo 2
A força eletrostática entre duas cargas
e
, separadas por distância
, num meio com permissividade relativa
é dada por
onde
é a permissividade do vácuo. Note que
aparece no denominador, reduzindo a força conforme cresce.
Passo 3
Comparando dois meios:
- Água:
- Proteína:
(muito menor)
Quandoé menor, o denominador diminui, o que faz aumentar.
Passo 4
Em termos de energia potencial também vale
e menor
torna
mais negativo (atração mais forte).
Resposta
Dentro da proteína (constante dielétrica baixa) a atração entre cargas opostas fica muito mais forte (maior em módulo) do que na água, onde a constante dielétrica alta “blindaria” e enfraqueceria a interação.