Escrito por: Luiz Felipe

 

Iniciante

Resolvendo a equação de Schrödinger $\left(-\dfrac{\hbar}{2m}\cdot\nabla^2\cdot\Psi+V\cdot\Psi=i\cdot\hbar\cdot\dfrac{\partial\Psi}{\partial t}\right)$, obtém-se um conjunto de equações matemáticas, chamadas de função de onda ($\Psi$), que descrevem a probabilidade de encontrar os elétrons em certos níveis de energia dentro de um átomo.Uma função de onda pra um elétron é chamada de orbital de atômico: esse orbital descreve uma região no espaço na qual existe uma alta probabilidade de encontrar o elétron.Cada elétron em um átomo é descrito por quatro números quânticos diferentes.Os primeiros três ($n ,l, m_{l}$) especificam o orbital particular de interesse, e o quarto ($m_{s}$) especifíca a orientação do eixo de rotação de um elétron.

$a)$ Cada um dos seguintes conjuntos de números quânticos não é permitido para um orbital.Porquê?

$b)$ Dê a notação dos subníveis denotados pelos seguintes números quânticos.

1. $n=6, l=2$

2. $n=4, l=3$

3. $n=6, l=1$

$c)$ Qual é o número de orbitais diferentes em cada um dos seguintes subníveis?

1. $3d$

2. $n=5, l=3$

3. $n=3, l=0$

 

Intermediário

A cantharidina é um terpenoíde que alguns besouros secretam.Vários usos medicinais são conhecidos desde tempos antigos, mas seu isolamento só ocorreu pelo químico frânces P Robiquen em 1810 sendo um marco para seu estudo.Hoje é reconhecido como um forte veneno, especialmente para cavalos, e também como um medicamento para remover verrugas.Algumas etapas da síntese alcançada em 1951 pelo químico belga G Stork são estudados nesse problema.

 

$a)$Desenhe as estruturas de A,B,C,E,F,G. Sabendo que a  formação de A envolve uma reação de Diels-Alder, assim como a reação de B$\rightarrow$C, e que a reação de E$\rightarrow$F envolve uma oxidação de um diol vicinal com abertura de anel.

$b)$O composto A é opticamente ativo?

$c)$Desenhe a conformação necessária do butadieno para reagir na reação de Diels-Alder.

 

Avançado

A cinética das reações enzimáticas foi estudada pela primeira vez pelos químicos Leonor Michaelis e Maud Menten no início do século XX. O mecanismo proposto por eles a seguir é frequentemente usado para racionalizar os estágios iníciais dos processos de catálise enzimática. Na primeira etapa, a enzima E se associa ao substrato S para dar um complexo ligado ES, esse equilibrio é rápido. Então o complexo enzima-substrato dissocia-se em uma segunda etapa para dar o produto P e restaurar o catalisador E.

$a)$Demonstre que a velocidade da reação $r$ é:   $r=\dfrac{R_{max}\cdot[S]}{[S]+K_{m}}$, sabendo que  $K_{m}=\dfrac{k_{-}+k_{cat}}{k_{+}}$ , $R_{max}=k_{cat}\cdot[E]_{tot}$  e $[E]_{tot}=[E] + [ES]$

$b)$Considerando os dois casos onde $[S]<<K_{m}$.Em ambos os casos, determine a velocidade da reação $r$ e desenhe o formato da evolução de $r$ em função de $[S]$

$k_{cat}$ é a constante de velocidade da reação de transformação do complexo enzima-substrato no produto.$K_{m}$ é chamado de constante de Michaelis.

$c)$No caso de $k_{-}>>k_{cat}$,escreva a expressão para o $K_{m}$

$d)$Preencha a tabela corretamente indicando a ligação entre o $K_{m}$ e a afinidade da enzima com o substrato: