Questões de Concurso

Em bioquímica e engenharia de materiais é crucial entender quais interações químicas sobrevivem ao aquecimento até temperaturas usuais (ambiente, corpo humano, processos industriais). Nesse sentido, considere as seguintes energias médias (valores aproximados, por mol):

• Ligação covalente O–H (intramolecular): 460 kJ·mol?¹.
• Ligação de hidrogênio (intermolecular típica): 20 kJ·mol?¹.
• Interações de dispersão (van der Waals, intermolecular fracas): 4 kJ·mol?¹.

Use a constante dos gases R=8,314 J. mol -1 K ^-1
A energia térmica média por mol é aproximadamente E _térmica=RT.
Com base nesses números, calcule E _térmica à temperatura corporal (37 °C = 310 K) e assinale a alternativa que melhor descreve o que acontece com esses tipos de ligações a 310 K.

(a)

E _térmica ? 2,6 kJ·mol?¹; portanto, todas as interações (covalentes, H-bond e dispersão) são facilmente quebradas em 310 K.

(b)

E _térmica ? 2,6 kJ·mol?¹; ligações covalentes permanecem intactas, ligações de hidrogênio são muito mais fortes que a energia térmica (praticamente imutáveis) e interações de dispersão são irrelevantes.

(c)

E _térmica ? 2,6 kJ·mol?¹; ligações covalentes permanecem intactas; ligações de hidrogênio são energeticamente maiores que E térmica e, portanto, tendem a ser estáveis mas dinâmicas (formam/rompem localmente); interações de dispersão têm energia de mesma ordem de grandeza que E _térmica e, por isso, são mais facilmente perturbadas por movimento térmico.

(d)

E _térmica ? 25,8 kJ·mol?¹; portanto as ligações de hidrogênio são mais fracas que a energia térmica em 310 K e serão quase todas rompidas.

(e)

E _térmica ? 2,6 kJ·mol?¹; isso significa que nenhuma interação intermolecular (nem H-bond nem dispersão) existe em 310 K, pois a energia térmica é suficiente para destruir qualquer ligação.