O químico de uma empresa farmacêutica está medindo as constantes de equilíbrio para reações em que moléculas da droga candidata se ligam a uma proteína envolvida no câncer. As moléculas da droga se ligam à proteína em uma proporção de 1:1, para formar um complexo de proteína de droga. A concentração de proteína na solução aquosa a 25 °C é 1,50x 10 - 6 M. A droga A é introduzida na solução de proteína a uma concentração inicial de 2,00x 10 - 6 M. Já a droga B é introduzida em outra solução de proteína, idêntica, a uma concentração inicial de 2,00x 10 - 6 M. No equilíbrio, a solução de proteína com a droga A tem uma concentração de complexo proteína-A de 1,00x 10 - 6 M, e a solução da droga B tem uma concentração de complexo proteína-B de 1,40x 10 - 6 M. Calcule o valor de K c para a reação de ligação proteína-A e para a reação de ligação proteína-B. Considerando que a droga que se liga mais fortemente será mais eficaz, qual droga é a melhor escolha para continuar com a investigação?

Passo 1

Partiu!

No texto em questão, o exercício nos deu, de maneira indireta, as seguintes reações químicas genéricas:

D r o g a   A + P r o t e í n a = P r o t e í n a - A

D r o g a   B + P r o t e í n a = P r o t e í n a - B

Agora, nós devemos encontrar as constantes de equilíbrio para cada equação!

Vamos primeiro à Droga A.

Vamos para nossa tabela!

Agora, inserindo a concentração da Proteína-A no equilíbrio que o enunciado nos deu:

Fazendo as devidas relações:

Então:

x = 1 x 10 - 6

Assim:

E q u i l í b r i o   d e   D r o g a   A = 1 x 10 - 6

E q u i l í b r i o   d a   P r o t e í n a = 0,5 x 10 - 6

Agora:

K c = P r o d u t o s n R e a g e n t e s n

K c = 1 x 10 - 6 1 1 x 10 - 6 . [ 0,5 x 10 - 6 ]

K c = 2 x 10 6

Boa!

Agora indo pra equilíbrio da droga B!

Adicionando, agora, a concentração da Proteína-B após o equilíbrio, e fazendo as relações entre as concentrações:

Assim:

x = 1,4 x 10 - 6

E q u i l í b r i o   d e   D r o g a   B = 0,6 x 10 - 6

E q u i l í b r i o   d a   P r o t e í n a = 0 , 1 x 10 - 6

Agora:

K c = P r o d u t o s n R e a g e n t e s n

K c = 1 , 4 x 10 - 6 1 0,1 x 10 - 6 . [ 0 , 6 x 10 - 6 ]

K c = 23,3 x 10 6

Agora, respondendo a outra questão, a Droga B é a mais eficiente para a investigação, pois apresenta uma maior constante de equilíbrio, o que significa que há uma maior concentração do produto (Proteína-B), em comparativo com a Droga A.

Resposta

  1. K c D r o g a A = 2 x 10 6

K c D r o g a B = 23,3 x 10 6

A Droga B será mais eficiente.