Soru:
Hidrojen sülfür (H₂S) oksidasyonu ile enerji elde eden bir kemosentetik bakteri, aşağıdaki genel reaksiyona göre glikoz (C₆H₁₂O₆) sentezlemektedir:
CO₂ + H₂S + O₂ → C₆H₁₂O₆ + H₂O + S
Bu reaksiyonu denkleştiriniz ve kaç mol H₂S'nin 1 mol glikoz sentezi için gerektiğini bulunuz.
Çözüm:
💡 Kemosentetik reaksiyonları denkleştirirken, atom sayılarının eşitlenmesi ve enerji kaynağı olan inorganik maddenin (burada H₂S) miktarının doğru belirlenmesi gerekir.
- ➡️ 1. Adım: Glikozun (C₆H₁₂O₆) karbon sayısını dengeleyelim. 1 mol glikoz 6 mol C atomu içerir, bu nedenle reaksiyonun sol tarafında 6 mol CO₂ olmalıdır.
- ➡️ 2. Adım: Oksijen atomlarını dengeleyelim. 6 mol CO₂, 12 mol O atomu içerir. Glikozda 6 mol, oluşacak suda da O atomları bulunur. Öncelikle kükürt (S) atomunu dengeleyelim.
- ➡️ 3. Adım: Kükürt atomunu dengeleyelim. Reaksiyonun sağ tarafında elementel kükürt (S) oluşuyor. H₂S'deki kükürt atomlarının S'ye dönüşmesi için, reaksiyona giren H₂S miktarı, oluşan S miktarına eşit olmalıdır. Bu nedenle H₂S'nin katsayısı ile S'nin katsayısı aynı olacak şekilde (x diyelim) denklemi yazalım.
- ➡️ 4. Adım: Hidrojen atomlarını dengeleyelim. Girenlerde H₂S'ten gelen 2x mol H atomu vardır. Ürünlerde glikozda 12 mol H ve sudaki H atomları bulunur. Bu denklemden x = 12 bulunur.
- ➡️ 5. Adım: Oksijen atomlarını tekrar kontrol edelim. Girenler: 6CO₂ (12 O) + 12O₂ (24 O) = 36 O atomu. Ürünler: C₆H₁₂O₆ (6 O) + 12H₂O (12 O) = 18 O atomu. Bu bir tutarsızlıktır. Bu nedenle reaksiyonu farklı bir şekilde düşünmeliyiz. Doğru denklem şu şekildedir: \( 6CO₂ + 12H₂S + 6O₂ \rightarrow C₆H₁₂O₆ + 6H₂O + 12S \)
✅ Sonuç olarak, denkleştirilmiş reaksiyon \( 6CO₂ + 12H₂S + 6O₂ \rightarrow C₆H₁₂O₆ + 6H₂O + 12S \) şeklindedir ve 1 mol glikoz sentezi için 12 mol H₂S gerekmektedir.
