Química: Tipos de Reacciones

Study Notes

Las reacciones endotérmicas absorben calor del entorno, lo que significa que su cambio de entalpía (( \Delta H )) es positivo.
Las reacciones exotérmicas liberan calor al entorno, lo que significa que su cambio de entalpía (( \Delta H )) es negativo.
El cambio de entalpía (( \Delta H )) se calcula como la diferencia entre la suma de las entalpías de los productos y la suma de las entalpías de los reactivos: ( \Delta H = \Sigma H_{\text{productos}} - \Sigma H_{\text{reactivos}} ).

La entropía (( S )) mide el grado de desorden o libertad en un sistema.
La energía libre de Gibbs (( \Delta G )) indica si una reacción es favorable energéticamente.
La energía libre de Gibbs permite predecir si una reacción es espontánea o no.
Se calcula con la fórmula: ( \Delta G = \Delta H - T \Delta S ).

### Clasificación de Reacciones según la Energía Libre de Gibbs

Una función o variable de estado es una magnitud física macroscópica que caracteriza el estado de equilibrio de un sistema.
Las variables de estado son:
- Energía interna (( E ))
- Entalpía (( H ))
- Entropía (( S ))
El símbolo ( \Delta ) indica el incremento o la diferencia entre el estado final y el estado inicial. Por ejemplo: ( \Delta E = E_f - E_i )

La entalpía es el contenido de calor interno del sistema considerando a presión constante.
( H ) expresa una medida de la energía absorbida o cedida en un proceso.

El ATP es un compuesto orgánico formado por la unión de una base nitrogenada (adenina), un azúcar de 5 carbonos (ribosa) y ácido fosfórico.
El ATP se encuentra en el citoplasma celular y en el nucleoplasma.
El ATP sirve como mensajero químico.
La estructura del ATP incluye tres grupos de ácidos fosfóricos unidos a un nucleótido.
Cada grupo de ácido fosfórico está unido a un enlace de alta energía.
El ATP está formado por la combinación de una base nitrogenada (adenina) unida a un azúcar de cinco carbonos (ribosa).
El ATP también contiene un nucleótido (ribosa y desoxiribosa).

El ATP es la principal fuente de energía para las células.
El ATP es necesario para el transporte activo de moléculas a través de las membranas celulares.
El ATP participa en la señalización celular como neurotransmisor.
El ATP interviene en el mantenimiento estructural de las células, por ejemplo en la forma del cromosoma.
El ATP participa en la contracción muscular.
El ATP es necesario para la síntesis de ARN y ADN.

La hidrólisis es la ruptura de un enlace por acción del agua.
La desfosforilación es la remoción de un grupo fosfato del ATP por medio de una ATPasa.
La energía liberada durante la desfosforilación del ATP es de 7.3 kcal por mol de ATP, lo que equivale a 30.6 kJ.
Tras la hidrólisis, los iones fosfato no permanecen libres por mucho tiempo y se unen a otra molécula fosforilada, formando nuevamente ATP.
La cantidad total de ATP en un organismo es de 0.1 moles.
La cantidad de energía utilizada por un organismo en un día es de 200-300 moles.
Cada molécula de ATP puede reciclarse de 1000 a 3000 veces en un día.

Las biomoléculas son macromoléculas esenciales para la vida.
Los elementos que componen las biomoléculas son CHONPS: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, y azufre.
Las biomoléculas son esenciales en el metabolismo de los organismos.