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 $$[S]>>K_{m}$$ e $$[S]<<K_{m}$$.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: