Enunciado

ParPareamento de bases no DNA, II. Consulte o Exercício 21.21. A Figura E21.22 mostra a ligação de citosina e guanina. As distâncias O—H e N—H são de 0,110   n m cada. Neste caso, suponha que a ligação resulte apenas das forças ao longo das combinações O—H—O, N—H—N e O—H—N, e suponha também que essas três combinações sejam paralelas entre si. Calcule a força resultante que a citosina exerce sobre a guanina em virtude dessas três combinações. É uma força de atração ou repulsão?

Passo 1

Olá, tudo bem? Vou ajudar você aqui!

Nessas duas moléculas precisamos contabilizar as seguintes forças (lembrando que quando a ligação é da mesma molécula, tipo do O - com H + da citosina, a gente não conta, apenas o O - da citosina com o H + da guanina, beleza?):

  • De repulsão entre os dois O - , com uma distância de 0,29 n m ;
  • De atração entre N - e H + , com uma distância de 0,19 n m ;
  • De repulsão entre dois N - , com uma distância de 0,3 n m ;
  • De atração entre O - e H + , com uma distância de 0,18 n m e
  • De repulsão entre O - e N - a uma distância de 0,29 n m .

Vou considerar que as forças de atração são positivas e de repulsão são negativas. E as cargas? Elas são ± 1,6 × 10 - 19 C .

Passo 2

Lembrando que a força elétrica é:

F = k q q d 2

Agora é só calcular todas essas forças para achar a resultante:

F r → = - k 1,6 × 10 - 19 2 0,29 × 10 - 9 2 + k 1,6 × 10 - 19 2 0,1 9 × 10 - 9 2 - k 1,6 × 10 - 19 2 0,3 × 10 - 9 2 + k 1,6 × 10 - 19 2 0,18 × 10 - 9 2 - k 1,6 × 10 - 19 2 0,29 × 10 - 9 2

Agora é só colocar tudo isso na calculadora, vamos aos poucos:

F r → = k ( - 3,043 × 10 - 19 + 7,091 × 10 - 19 - 2,84 × 10 - 19 + 7,901 × 10 - 19

- 3,043 × 10 - 19 )

F r → = 9 × 10 9 6,066 × 10 - 19 = 5,45 × 10 - 9 N

Como a força resultante é positiva, significa que é de atração.

Resposta

5,45 × 10 - 9 N ,   d e   a t r a ç ã o

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Se um gato se esfrega repetidamente nas calças de algodão do dono em um dia seco, a transferência de carga do pelo do gato para o tecido de algodão pode deixar o dono com um excesso de carga de - 2,00
Qualéacargatotal,emcoulombs,dé 75,0 k g deelétrons? é é é
N a Fig. 21-40, três esferas condutoras iguais são dispostas de modo a formar um triângulo equilátero de lado d = 20,0c m . Os raios das esferas são muito menores que d e as cargas das esferas são q A
(a) Explique o que acontece com as esferas do Problema 42 se uma delas é descarregada (ligando, por exemplo, momentaneamente a esfera à terra). (b) Determine a nova distância de equilíbrio x . usando
Qual seria o módulo da força eletrostática entre duas cargas pontuais de 1,00 C separadas por uma distância de (a) 1,00m e (b) 1,00 km se essas cargas pontuais pudessem existir (o que não é verdade) e