fisico-quimica

C A P Í T U LO

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Introdução
E é difícil, e é difícil, é mesmo difícil, meu Deus.
— Woody Guthrie*

1.1 A natureza da físico-química
A físico-química pode ser descrita como um conjunto de abordagens ao estudo de problemas químicos de características quantitativas. Um físico-químico procura predizer e/ou explicar eventos químicos usando modelos e postulados.
Pelo fato de serem diversificados e freqüentemente complexos, os problemas encontrados em físico-química requerem diferentes abordagens. Por exemplo, no estudo da termodinâmica e das velocidades de reações químicas, empregamos uma abordagem fenomenológica e macroscópica. Contudo, uma abordagem microscópica e molecular é necessária para entender o comportamento cinético de moléculas e mecanismos de reação. Idealmente, estudamos todos os fenômenos no nível molecular, porque é aí que as mudanças ocorrem. Nosso conhecimento de átomos e moléculas, porém, não é nem extensivo nem completo o suficiente para permitir esse tipo de investigação em todos os casos; algumas vezes, temos de nos conformar com uma boa compreensão semiquantitativa. Recomenda-se ter em mente a abrangência e as limitações de determinada abordagem.
Os princípios da físico-química podem ser aplicados ao estudo de qualquer sistema químico; por exemplo, para compreender a ligação do oxigênio molecular (O2) à hemoglobina. Esse sistema é uma das mais importantes reações bioquímicas e é provavelmente a mais amplamente estudada. A hemoglobina, molécula de proteína com massa molar de cerca de 65 000 g mol−1, contém quatro subunidades: duas cadeias α
(141 aminoácidos cada) e duas cadeias β (146 aminoácidos cada). Cada cadeia contém um grupo heme ao qual pode se ligar uma molécula de oxigênio. As principais funções da hemoglobina são carregar o oxigênio no sangue dos pulmões para os tecidos, onde transfere a molécula de oxigênio para a mioglobina, e transportar o dióxido de carbono de volta dos tecidos para os pulmões. A mioglobina,