EQUILIBRIO 1. Como es la ecuación que describe la constante de equilibrio de las siguientes reacciones: HCl + NaOH <-> NaCl + H2O Glucosa <-> Fructosa CH3-COOH <-> CH3-COO- + H+ 2. La reacción Aà B tiene una constante de equilibrio keq=2. Indica que afirmaciones son correctas:

• La reacción estará en equilibrio cuando las concentraciones de A y B sean iguales. • La reacción estará en equilibrio cuando la concentración de A sea el doble que la de B. • La reacción estará en equilibrio cuando la concentración de B sea el doble que la de A. • Cuando la reacción está en equilibrio la transformación de A en B es mucho más rápida

que la de B en A. • Cuando la reacción está en equilibrio ocurre la transformación de A en B mientras que B

no se transforma en A. • Cuando la reacción está en equilibrio la transformación de A en B es igual de rápida que

la de B en A. • Cuando la reacción está en equilibrio la transformación de A en B es mucho más lenta

que la de B en A. 3. La reacción Cà D tiene una constante de equilibrio keq=0,5. Indica que afirmaciones son correctas:

• La reacción estará en equilibrio cuando las concentraciones de C y D sean iguales. • La reacción estará en equilibrio cuando la concentración de C sea el doble que la de D. • La reacción estará en equilibrio cuando la concentración de C sea el doble que la de D. • Cuando la reacción está en equilibrio la transformación de C en D es mucho más rápida

que la de D en C. • Cuando la reacción está en equilibrio ocurre la transformación de C en D mientras que D

no se transforma en C. • Cuando la reacción está en equilibrio la transformación de C en D es igual de rápida que

la de D en C. • Cuando la reacción está en equilibrio la transformación de C en D es mucho más lenta

que la de D en C. 4. Teniendo en cuenta la reacción anterior y las siguientes condiciones:

a) [C]= 10 mM, [D] = 10 mM b) [C]= 10 mM, [D] = 5 mM c) [C]= 5 mM, [D] = 10 mM d) [C]= 2 M, [D] = 109 nM e) [C]= 4 mM, [D] = 8 mM f) [C]= 1 nM, [D] = 1 nM g) [C]= 8 mM, [D] = 4·103 mM

Indica que ocurre en cada caso: la reacción está en equilibrio, la reacción no está en equilibrio C se transforma en D o la reacción no está en equilibrio D se transforma en C 5. Teniendo en cuenta la reacción Aà B cuya Keq = 2, si tenemos un litro de disolución con una concentración 5 mM de A y 10 mM de B ¿la reacción está en equilibrio? En caso contrario ¿hacia que lado transcurrirá para alcanzar el equilibrio? ¿Cómo son las concentraciones de Ay B

cuando se alcance el equilibrio? Si ahora añadimos 10 moles de B a la disolución ¿la reacción está en equilibrio? En caso contrario ¿hacia que lado transcurrirá para alcanzar el equilibrio? ¿Cómo son las concentraciones de A y B cuando se alcance el equilibrio? PROBLEMAS DE TERMODINÁMICA 1-Contesta de forma razonada a las siguientes preguntas: a)- Si una célula presenta una concentración interna de la sustancia A de 10 nM, mientras que la concentración externa es de 10 mM ¿Será favorable el paso de la sustancia A hacia el interior del citoplasma? (Demostración matemática) b)- Considerar la reacción D+EàF + H+, que tiene una Keq= 1. Si se cambia el pH a un pH de 13 ¿Esto haría que el proceso fuese más exergónico, más endergónico o no pasa nada? c)-Considerar que la reacción A + B para sintetizar el compuesto C tiene una ΔGº’ de + 25 Kj/mol.¿Cuál sería la ΔGº’ para la reacción de descomposición de C en A y B? d) En la reacción AàB, en la que ΔGº’ es de 10 Kj/mol, cuando llegue al equilibrio habrá más cantidad de A que de B, de B que de A o la misma de ambos compuestos. En la reacción inversa ¿Cuál será el valor de la Keq? e) Considerando la reacción AàB con ΔGº’= -10Kj/mol ¿Cuál sería el valor de ΔH para la reacción, a 25ºC, con una concentración 1nM de A y B y una ΔS de 1 Kj/mol·K? f) Si consideramos la reacción AàB que tiene un ΔGº’= 0,2 Kj/mol ¿Cómo hacen las células para que la reacción vaya en la dirección de producir el compuesto B? Podría producirse la misma respuesta si ΔGº’= 21 Kj/mol ¿Cómo podría conseguir la célula que se produjera el compuesto B en esta nueva situación? g) Si un proceso 1 se realiza con una variación de entalpía de -20 KJ/mol a 0 ºC y sin variación de entropía y un proceso 2 se realiza con una variación de entropía de -20 KJ/mol K a 0 ºC y sin variación de entalpía. ¿Cuál de los dos procesos sería más espontáneo?. 2-Considerando las siguientes reacciones acopladas en las que se consigue la creación de una molécula A-B mediante una reacción de condensación A-H + B-OHàA-B + H2O ΔGº= 10 Kj/mol ATPàADP + Pi ΔGº= -30,5 Kj/mol ¿Cuál es la reacción global de estas dos reacciones acopladas? Razona las reacciones que se dan realmente indicando el posible intermediario común (que no aparece en la reacción global) 3-Teniendo en cuenta la siguiente reacción: Fructosa 6-fosfato Glucosa 6-P Keq= 1,97 a) Calcular la ΔGº’ para la reacción a 25ºC ¿Cómo es la reacción en estas condiciones? ¿exergonica, enedergónica o está en equilibrio?

b)Si se ajustan las concentraciones de forma que [fructosa-6 fosfato]= 1,5 M y la [glucosa 6-fosfato]= 0,5 M ¿Cuál es el valor de ΔG? ¿Cómo es la reacción en estas condiciones? ¿exergonica, enedergónica o está en equilibrio? c) ¿Por qué son diferentes los valores de ΔGº’ y ΔG? 4. La reacción de isomerización del citrato en isocitrato es uno de los pasos reversibles del ciclo de Krebs. En estudios realizados in vitro a 25 ºC y en presencia de la enzima aconitasa, el valor de la constante de equilibrio de esta reacción es de 0,133. Indica:

a)Si la reacción ocurre espontáneamente cuando el citrato y el isocitrato se encuentran en concentraciones de partida de 1 M

b) Las concentraciones que alcanzan ambos componentes en el equilibrio cuando la reacción ocurre desde las condiciones estándar.

c) A partir del dato expuesto en a) ¿Cómo es que en la célula la reacción se desplaza espontáneamente hacia la formación de isocitrato?

5. En una reacción reversible ¿cuándo se alcanza el equilibrio? 6.Relaciona la velocidad de reacción con las concentración de los reactivos y productos

7.¿Qué es la K de equilibrio y qué determina?