Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)
■ Falando de Modo Prático | Organismos Vivos Violam a Segunda Lei da Termodinâmica?
espontâneo. Acima de certa T, o processo inverso será favorecido.
Qualquer processo com um ΔG negativo será espontâneo. Tais
processos são chamados de exergônicos. Qualquer processo com um ΔG
positivo não será espontâneo. Tais processos são chamados de
endergônicos (Figura 6.8).
FIGURA 6.8
Diagramas de energia de um processo exergônico e de um processo endergônico.
Esses diagramas de energia são extremamente úteis quando se analisam
reações, e vamos usar esses diagramas frequentemente ao longo do livro.
As próximas seções deste capítulo lidam com alguns dos detalhes mais
específicos destes diagramas.
falando de
Organismos Vivos Violam a Segunda Lei da
modo
Termodinâmica?
prático
Os estudantes frequentemente me perguntam se a vida é uma violação da segunda lei da
termodinâmica. Essa, certamente, é uma questão coerente. Nossos corpos são altamente
organizados, e nós somos capazes de impor a ordem em nossas vizinhanças. Somos capazes de
obter matérias-primas e construir arranha-céus. Como pode ser isso? Além disso, muitas das
reações necessárias para sintetizar as macromoléculas necessárias para a vida, tais como o ADN
e as proteínas, são processos endergônicos (ΔG é positivo). Como essas reações ocorrem?
No início deste capítulo, vimos que é possível que uma reação apresente uma diminuição
de entropia e ainda ser espontânea se e somente se a entropia das vizinhanças aumentar de tal
forma que ΔStot para o processo seja positivo. Em outras palavras, temos que levar em conta
todos os processos ao determinar se um processo será espontâneo. Sim, é verdade que muitas
das reações empregadas pela vida não são espontâneas por elas mesmas. Mas quando elas
estão acopladas a outras reações altamente favoráveis, tais como o metabolismo dos alimentos,
a entropia total (sistema mais vizinhanças) realmente aumenta. Como exemplo, considere o
metabolismo da glicose:
Essa transformação tem um ΔG grande e negativo. Processos como este são responsáveis por
fazer com que as reações, que isoladamente não são espontâneas e que são necessárias para a
vida, ocorram.
Os organismos vivos não violam a segunda lei da termodinâmica, muito pelo contrário. Os
organismos vivos são exemplos do que a entropia tem de melhor. Sim, nós impomos a ordem
em nossas vizinhanças, mas isso só é permitido porque somos máquinas de entropia. Nós
emitimos calor para as nossas vizinhanças e consumimos moléculas altamente ordenadas
(alimentos) quebrando-as em substâncias menores, substâncias mais estáveis e com energia
livre muito menor. Estas características nos permitem impor a ordem em nossas vizinhanças
porque o resultado líquido é o aumento da entropia do universo.
VERIFICAÇÃO CONCEITUAL
6.4 Para cada uma das reações vistas a seguir preveja o sinal de ΔG. Se a previsão não for possível
porque o sinal de ΔG é dependente da temperatura, descreva como ΔG será afetado pelo aumento
da temperatura.
(a) Uma reação endotérmica para a qual o sistema exibe um aumento de entropia
(b) Uma reação exotérmica para a qual o sistema apresenta um aumento de entropia
(c) Uma reação endotérmica para a qual o sistema apresenta uma diminuição de entropia
(d) Uma reação exotérmica para a qual o sistema apresenta uma diminuição de entropia 6.5 À temperatura ambiente, as moléculas passam a maior parte do seu tempo nas