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Bioenergetica y Metabolismo
Leyes de la termodinámica
Que nos dicen?:
Si un proceso puede ocurrir espontaneamente
de la forma que esta planteado.
Por ej.
A ->B
o
B->A
Pero
no nos dice a que velocidad ocurre este
proceso!!!
Repasemos algo… bueno solo un poco!!!
Cantidades termodinámicas
Intensivas
Extensivas
Densidad
Volumen
Peso
Energía
Entalpía
Entropía
Energía libre de Gibbs
Presión
Temperatura
Concentración
Uffa no me acuerdo nada!!!
Bueno… entonces sigamos con la diversion!!!
A repasar nomas!!!
Repasemos legislación
Leyes de la termodinámica
1) La energía en el universo es cte
2) En cualquier cambio espontáneo la entropía
TOTAL del universo siempre se incrementa
3) ….
Primera ley
Antes que nada o mejor dicho de todo…
Si la energía es cte=>
ΔE=q-w
O de otra forma….
Δ H = Δ E + Δ (p.v)
Y dado que en las células no hay variaciones significativas
de volumen ni de presión entonces:
ΔH=ΔE
• Es decir que:
H: refleja el contenido de calor de un sistema o dicho de otra forma:
Cantidad de calor adsorbido por los alrededores si una reacción ocurre
a p=cte y a w=0
Entonces ocurrirán:
Reacciones exotérmicas:
ΔH=-
Reacciones endotérmicas:
ΔH=+
Sigamos con las leyes:
Se va la segunda!!!
S: cuantifica estados posibles de un sistema todos ellos con igual
energía
ΔS=ΔH/T
Upsss!! Ya me perdi!!!
¿Para que era todo esto?
Para poder predecir si una reacción es espontánea tal como esta
planteada
Analicemos “lo que hay”
Los sistemas tienden a
–Mayor entropía
–Menor energía potencial… ej agua de los ríos
–Por otra parte si quiero usar la primera ley tengo que hay reacciones
espontáneas con Δ H = - (agua mas sulfúrico en ese orden) o con Δ H = +
(disolución de EDTA en agua)
–Usemos la segunda ley entonces : Difícil de cuantificar la entropía
Entonces? Que uso para predecir el sentido de una
reacción?
ΔS oΔH ?
Entones vino Josiah Gibbs y dijo….
Vamos a inventar algo que me de plata… o que me haga
famoso!!
Y dijo Gibbs
A T=cte y en el equilibrio
Δ H - T . ΔS = 0
Y definió que
Δ G = Δ H - T . ΔS
(La unidad del ΔG son los "joules“)
Tres posibles valores de Δ G
ΔG=+
Profe no entendi nada!!!!
ΔG=0
ΔG= -
Para una reacción
aA + bB
cC + dD
Δ G = Δ Go + RT Ln [C]c [D]d
[A]a [B]b
Profe sigo sin entender!!!!
Buahhh!!! En el equilibrio Δ G = 0
0 = Δ G = Δ Go + RT Ln [C]c [D]d
[A]a [B]b
Entonces Δ Go = - RT Ln Keq
Q
Entonces La energía libre es ….
Si!!! Eso que estas pensando …
La máxima cantidad de energía disponible como trabajo
util
Y es fácil de medir …
Como?
0 = Δ G = Δ Go + RT Ln [C]c [D]d
[A]a [B]b
Entonces Δ Go = - RT Ln Keq
Necesito el valor de Q y Δ Go
Energías libres
Δ G: Energía libre en una condición X
Δ Go: Energía libre en cond. Standard. 298 K, reactantes y productos
inicialmente a 1 M o para gases a 1 atm, [H+] = 1 M
Δ G´o: pH = 7, [H2O] =55,5M y su hay Mg+2 1 mM
Criterio de espontaneidad Δ G:
Los Δ G son aditivos
Dicho de otra forma G mide la tendencia de un sistema para llegar al
equilibrio
La energía libre de Gibbs es aditiva