Soru:
Okyanus derinliklerindeki bir hidrotermal bacada yaşayan bir bakteri, metanı (CH₄) oksitleyerek enerji sağlar. Bu enerji ile 180 gram glikoz sentezleyen bakteri, toplam kaç gram metan oksitlemiştir? (Metanın oksidasyonu: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + Enerji; 1 mol glikoz sentezi için 2800 kJ enerji gerekir. 1 mol metanın oksidasyonu 900 kJ enerji açığa çıkarır. Mol kütleleri: C=12, H=1, O=16 g/mol)
Çözüm:
💡 Problemi adım adım çözelim.
- ➡️ 1. Adım: Glikozun mol sayısını bul. Glikozun (C₆H₁₂O₆) mol kütlesi = (6x12)+(12x1)+(6x16)=180 g/mol. 180 gram glikoz = \( \frac{180 \text{ g}}{180 \text{ g/mol}} = 1 \) mol glikoz.
- ➡️ 2. Adım: Gerekli toplam enerjiyi hesapla. 1 mol glikoz sentezi için 2800 kJ enerji gerekir. Toplam enerji ihtiyacı = 1 mol x 2800 kJ/mol = 2800 kJ.
- ➡️ 3. Adım: Oksitlenmesi gereken metan mol sayısını bul. 1 mol metanın oksidasyonu 900 kJ enerji verir. Gerekli metan molü = \( \frac{2800 \text{ kJ}}{900 \text{ kJ/mol}} \approx 3.11 \) mol metan.
- ➡️ 4. Adım: Metanın kütlesini hesapla. Metanın (CH₄) mol kütlesi = 12 + (4x1) = 16 g/mol. Oksitlenen metan kütlesi = 3.11 mol x 16 g/mol ≈ 49.76 gram.
✅ Sonuç: Bakteri, yaklaşık 49.8 gram metan oksitlemiştir.
