エントロピー

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？

No.1 回答者： coolguys 回答日時： 2001/07/09 19:54

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。

No.2 回答者： rei00 回答日時： 2001/07/10 09:24

　

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

No.3 回答者： rei00 回答日時： 2001/07/11 19:42

　

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。

　

No.4 回答者： azbyc 回答日時： 2011/09/12 16:22

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。