【환경화학】 2007 국가공무원 5급(기술) 제3문

2007 국가공무원 5급(기술) 제3문^]

 

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a. 산화환원반응

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Q. 산소(O₂)를 이용하여 Fe(Ⅱ)를 Fe(Ⅲ)으로 산화시키는 미생물이 있다. 미생물이 pH가 7이고 FeCO₃(s)로 포화되어 있는 용액에서 활동하고 있다. 미생물이 1 M의 CO₂를 글루코스(C₆H₁₂O₆)로 고정시키기 위해서 몇 몰의 Fe(Ⅱ)가 산화되어야 하는가? 그리고 이 반응이 진행되면 용액의 pH는 어떻게 변하겠는가? (단, 미생물의 에너지(전자) 전달효율은 100%이며 세포 합성에 사용되는 에너지는 없다고 가정한다)

 

A. 

○ 이산화탄소에서 탄소의 산화수는 +4이고, 글루코스에서 탄소의 산화수는 0이므로 4몰의 전자가 환원해야 함

○ Fe(Ⅱ) 1몰이 Fe(Ⅲ) 1몰이 됐을 때 전자 1몰이 산화하므로 4몰의 Fe(Ⅱ)이 필요함

○ 탄소 고정에 있어 수소 이온이나 하이드록시 이온이 반응물이나 생성물로 참여하지는 않음

 

 

○ 하지만, FeCO₃ → Fe³⁺ + e^- + CO₃^2- (염기)에 의해 pH가 높아짐 

 

입력: 2022.11.12 12:15