Was schätzt ihr, wie viel Mol H2O pro Formelumsatz bei der Photosynthese verdunsten müssen, damit der Entropievermehrungssatz erfüllt ist?
Also
6 CO2(g) + 6 H2O(l) + x H2O(l) -> C6H12O6(s) + 6 O2 + x H2O(g)
Das Ergebnis basiert auf 4 Abstimmungen
5 Antworten
Ist aber völlig spekulativ.
6 Mol ist die richtige Antwort. Die Photosynthese verbraucht zwar 2870 kJ/mol pro Formelumsatz, und die Verdampfungsenthalpie von Wasser bei 25°C beträgt ca. 44 kJ/mol, so dass man etwas naiv annehmen könnte, dass 2870/44 = 65 Mol Wasser verdampfen müssen, damit die Freie Reaktionsenthalpie negativ wird. Aber herbei vergisst man, dass die meiste Energie für die Reaktion vom Sonnenlicht geliefert wird.
Man muss einfach die tabellierten Standardbildungsentropien der Reaktion addieren. Die tabellierten Standardbildungsentropien sind,
http://www.seilnacht.com/Lexikon/dhtabell.htm
CO2(g) 214 J/(molK), H2O(g) 189 J/(molK), Glucose(s) 289 J/(molK), O2(g) 205 J/(molK)
Ein Formelumsatz beträgt :
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
6*205 + 289 – 6*214 – 6*189 = -899 J/(molK)
Also erniedrigt sich die Entropie um 899 J/(molK), bzw. bei 25°C -899J/(molK)*298K = 268 kJ/mol
Also müssen 268/44 = 6 Mol Wasser verdampfen, damit der 2. Hauptsatz der Thermodynamik erfüllt ist.
Erstaunlich wie schwer sich die hiesigen „Experten“ schon bei einer derart einfachen Rechnung tun. Andererseits sind ja auch mal wieder zahlreiche Antworten und Kommentare gekommen, die sehr lustig waren :-)
Bei der Photosythese entstehen meiner Erinnerung nach auch Glucose und Saccharose oder irre ich mich da?
Die Entropieproduktion ist von der Molzahl völlig unabhängig. Schon bei einer einzigen Reaktion wird Entropie erzeugt und in Form von Wasserdampf an die Umgebung abgegeben.
Ich hoffe doch sehr, dass deine Antwort als Veralberung gemeint war ;-)
Entropievermehrungssatz
In den Vorgang wird Energie gesteckt - warum sollte da die Entropie zwingend zunehmen?
Frage dich mal, wie die Freie Reaktionsenthalpie ist ;-)
Ich habe ja nicht viel Ahnung, aber das hier könnte tatsächlich wichtig sein - die Photonen von 6000K Temperatur werden ja auch zugeführt, und die haben auf jeden Fall eine sehr niedrige Entropie. Was wird eigentlich aus denen ?
Ja, ob Wasser, Felsgestein oder Erdboden - alles absorbiert die Strahlung der Sonne und erwärmt sich, wodurch die Temperatur gleichmäßiger verteilt wird und sich die Entropie erhöht.
Ich meine, müsste man die nicht irgendwie direkt in die Reaktionsgleichung einbeziehen ? Wie gesagt, mein Abiturwissen reicht dafür nicht, aber die sollten ja zu den Edukten gehören, und die regen die Elektronenbahnen irgendwelcher Enzyme an, nur was entspricht denen auf der Produktseite ? "Wärme" ist mir zu vage. Photonen mit geringerer Temperatur werden auch nicht daraus. Aber was ?
Oder sind meine Ideen blödsinnig ?
Die Erwärmung ist schon mit eingerechnet, indem man von einer Temperatur ausgeht, wie sie auf der Erde üblich ist. Die Photosynthese muss sich als Reaktion gegenüber der bloßen Erwärmung toten Materials durchsetzen. Das geht nur, wenn sie die Entropie des Gesamtsystems erhöht, und zwar mehr als tote Materie.
Das geht nur, wenn sie die Entropie des Gesamtsystems erhöht, und zwar mehr als tote Materie.
Guter Hinweis.
Das muss aber schon bei der katalytischen Reaktion der Fall sein - nicht erst beim Endergebnis, oder ?
Es kommt nur auf das Endergebnis an. Das System kann sich sozusagen Enthalpie und Entropie von der Sonne leihen.
Da stimmt schon der Ansatz nicht. Der Zucker ist in Wasser gelöst, nicht fest-kristallin.
Wer immer nur in festgelegten Bahnen Nach-Denkt, wird auf jeden Fall keinen großen Wurf in der Wissenschaft landen.
Lieber vorsichtig sein. Im Bereich der Naturwissenschaften kann man nicht so leicht wie in der Politik punkten, indem man möglichst laut irgendwas behauptet.
Du läufst mal wieder zu Hochform auf ;-)
Unwichtig zur Beantwortung der Frage, aber es macht ein bisschen was aus. Gerechnet habe ich, entgegen der oben geposteten Formel, tatsächlich mit hydratisierter Glucose.
Unter anderem Glucose, Galactose und Fructose haben die gleiche Summenformel.
Du läufst mal wieder zu Hochform auf ;-) Wenn du schon meinst etwas besser zu wissen, dann empfehle ich dir künftig, dein vermeintliches Besserwissen erst einmal zu überprüfen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthese
Der freigesetzte Sauerstoff stammt also nicht aus dem fixierten CO2, sondern aus Wasser. Daher stehen in der folgenden ersten Summengleichung auf der linken Seite 12 Wassermoleküle, rechts 6 O2-Moleküle. In der Gesamtgleichung der oxygenen Photosynthese dient Glucose (C6H12O6) als Beispiel, sie stellt das primäre Produkt dar:
Steht doch da oben: C6H12O6(s)