Soru:
Hidrojen sülfür (H₂S) oksidasyonu ile enerji üreten bir kemoototrof bakteri, aşağıdaki genel kemosentetik reaksiyonu gerçekleştirir:
\[ 2 H_2S + O_2 \rightarrow 2 S + 2 H_2O + \text{Enerji} \]
Bu enerji, 3 molekül CO₂'yi C₆H₁₂O₆ (glikoz) sentezlemek için kullanılıyor. Buna göre, kaç mol H₂S'nin oksitlenmesi gerekir?
Çözüm:
💡 Öncelikle, glikoz sentezi için gereken toplam enerjiyi bulmalıyız. Kemosentezde, inorganik maddenin oksidasyonundan elde edilen enerji organik madde sentezinde kullanılır.
- ➡️ Adım 1: Glikoz (C₆H₁₂O₆) sentezi için 6 mol CO₂ gerekir. Çünkü fotosentez denklemi: \( 6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \). Soruda 3 molekül CO₂ verilmiş. Bu, yarım bir glikoz molekülüne denk gelir. Ancak genellikle enerji ihtiyacı, 1 mol glikoz üzerinden hesaplanır. Soruyu 3 molekül CO₂ için çözelim. 1 mol glikoz için 180 birim enerji gerektiğini varsayalım. O halde 3 mol CO₂'den (yani yarım mol glikoz) sentezlemek için 90 birim enerji gerekir.
- ➡️ Adım 2: Verilen reaksiyona bakalım: \( 2 H_2S + O_2 \rightarrow 2 S + 2 H_2O + \text{Enerji} \). Bu denklem, 2 mol H₂S'nin oksidasyonunun 1 birim enerji sağladığını gösteriyor (enerjinin miktarını 1x olarak kabul edelim).
- ➡️ Adım 3: 90 birim enerji için gereken H₂S miktarını bulalım. 2 mol H₂S → 1x enerji üretirse, 90x enerji için \( 90 \times 2 = 180 \) mol H₂S gerekir.
- ➡️ Adım 4 (Kontrol): 3 mol CO₂, 0.5 mol glikoz yapar. 1 mol glikoz için 360 mol H₂S, 0.5 mol glikoz için ise 180 mol H₂S gerekir. Bu da hesaplarımızı doğrular.
✅ Sonuç olarak, 3 mol CO₂'yi glikoza dönüştürmek için 180 mol H₂S oksitlenmelidir.
