光合成または生体内に於ける糖分の燃焼に対するエントロピー論的科学反応式はどうなるのですか?

A 回答 (4件)

光合成をつぎの式で考えようとしても、左辺のエントロピーが右辺より大きいので、


この反応は進みません。

6CO2(気体)+6H2O(液体)+熱(長波長光) → C6H12O6+6O2(気体)

しかし左辺に太陽光が含まれると、つぎの反応式になります。

6CO2(気体) + 6H2O(液体) + (数百)H2O(液体)+ 短波長光
    → C6H12O6 + 6O2(気体) + (数百)H2O(気体)+熱(長波長光)

短波長光のエントロピーは小さく、長波長光のエントロピーは大きいので、
この式全体では、左辺のエントロピーより右辺のエントロピーは大きくなります。
そのため、この反応は進みます。

一方糖分の燃焼は、つぎの式になります。

C6H12O6+6O2(気体) → 6CO2(気体)+6H2O(液体)+熱(長波長光) 

この式は、上の太陽光を含まない方の式の逆なので、自然に起こります。

以上のようにエントロピー論では、通常の化学反応式に、
各項の状態(固体か液体か気体か)を表し、
波長を含む電磁波の項を加えればよいです。

この説明を書くに際して、
http://www005.upp.so-net.ne.jp/yoshida_n/qa_a43. …
を参照しました。
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rei00 です。補足拝見しましたが,やはり何か勘違いされているように思います。

> 光エネルギーを受け取っているわけだから作られたブドウ糖と
> 酸素は物質的にエントロピーの低い物質になりますよね。

 これは言えません。エントロピ-は物質のもつ固有値ではなく,物質の状態に応じて決まる値です。ですので,同じ物質でも状態が異なれば,エントロピ-の高い状態も低い状態もあります。


> 光合成に関する化学反応式は
> 6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2
> ですよね
> これを廃熱や光エネルギーを使ってエントロピー的にあらわすと
> どういうかたちになるか知りたいんです。

 上記の様にエントロピ-は状態関数ですので,状態が決まらないと反応式だけでは決まりません。「廃熱や光エネルギー」という言葉から考えると,おっしゃっているのはこの反応に伴う熱エネルギ-の出入りである「エンタルピ-変化」の事ではないですか。

 ちなみに,ギブスの自由エネルギ-変化をΔG,エンタルピ-変化をΔH,絶対温度をT,エントロピ-変化をΔSとすると,ΔG = ΔH - TΔS で,おっしゃっているのはΔS(エントロピ-変化)ではなくてΔH(エンタルピ-変化)ではないですか。

 いかがでしょうか。

 
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ご質問の意図が良く判らないんですが。

「エントロピー論的科学反応式」とありますが,「エントロピー論的」とは何の事でしょうか。この反応のエントロピ-変化がどうなっているかといった事でしょうか。

「科学反応式」とは何でしょうか。「化学反応式」とは異なるものでしょうか。

ご質問は「エントロピー」であっていますか。反応に伴う乱雑さの変化ですね。「エンタルピー」(反応に伴う熱エネルギ-の出入り)とは異なりますね。

以上補足下さい。


 

この回答への補足

雑な質問ですみませんでした。このとき少し急いでいたもので・・・

まず「科学反応式」でなく、「化学反応式」の間違えですすみません。

光合成は水と二酸化炭素から光エネルギーを受取り、ブドウ糖と酸素を
作りますよね。光エネルギーを受け取っているわけだから作られた
ブドウ糖と酸素は物質的にエントロピーの低い物質になりますよね。

光合成に関する化学反応式は
6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2
ですよね
これを廃熱や光エネルギーを使って
エントロピー的にあらわすとどういうかたちになるか知りたいんです。
よろしくお願いします。

補足日時:2001/07/11 17:06
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宿題・課題ですか?



答えそのものを聞くよりは、
自分はこう思うのだけれどあっていますか?
などと聞いた方が、みなさん答えやすいと思いますよ。
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