★熱力学的に反応は進むかどうか！？グルコースの水蒸気改質反応★

質問

グルコースの水蒸気改質反応　C6H12O6 + 6H2O → 6CO2 + 12H2
上記の反応は熱力学的に進行するのでしょうか？進行するなら熱力学的にどうしてですか？
そもそも「熱力学的に」とはどういう意味でしょうか？工学部の学生なんですが化学についてはよくわかりません。以前にも少し違う質問をしたのですが、分かる方いらしたら教えてくれませんか？参考になるサイトでもけっこうです。

回答No.1

c80s3xxx · ベストアンサー

熱力学的に進行する = 反応の自由エネルギー変化が負である
問題の反応が進行するかどうかは，入手可能な熱力学データから，反応の自由エネルギー変化を計算して考えればよい．
自由エネルギーや熱力学は化学に限った話ではないので，機械系でも電気系でもやるはず．土木・建築系は知らんけど．
熱力学には時間の概念がない．熱力学的におこるはずの現象であっても，実際に観測されるかどうかは別の問題である．その現象が1億年かかっておこるような変化なのか (そのような変化は現実にはおこっていないようにしか見えない)，1秒で完了するようなものであるか，熱力学は何も情報を与えない．

お礼

自由エネルギー変化が負になればその反応進むのですね（熱力学的に）。分かりました。ちなみに熱力学データはどこから入手するんですか？図書館の化学本からですか？サイトからでも調べられますか？

回答No.3

c80s3xxx

熱力学データは図書館で化学便覧とか CRC Handbook of Chemitry & Physics とか Lange's Handbook とかのデータ集を探す．それらのもとになった出典にも注意すべきである．
なんでもサイトじゃなくて，きちんとしたデータ集にあたるべき．

回答No.2

noname#160321

グルコースは「解糖系」で「エムデン-マイヤーホフ経路」を通る場合、二分子のＡＴＰと二分子のＮＡＤＨを生じます。出来るのは二分子のピルビン酸です。↓（172キロバイト）
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ja/3/30/Glycolysis.PNG
ここで生じたピルビン酸はアセチルＣｏＡ（アセチル補酵素Ａ）となりこのときにもＮＡＤＨがピルビン酸当たり一分子出来ます。
ピルビン酸+NAD++SH-CoA　→　アセチルCoA+NADH+CO2↑
生じたアセチルＣｏＡはミトコンドリア内のＴＣＡサイクル(tricarboxylic acid cycle)↓（387キロバイト）
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/03/Citricacidcycle.png
によってアセチルＣｏＡ一分子当たり3つのＮＡＤＨと１つのＦＡＤＨ2を与えます。(このとき二分子の水が必要）(一分子のＧＴＰも出来る）
でＮＡＤＨ（ＦＤＡＨ2も）はＨ2に相当するので一分子のグルコースから水素は12分子出来ることになります。
つまり、酵素系はご期待の「水蒸気改質」を体温で発熱的に行っているのです。（ＡＴＰとＧＴＰまで出来る）
生物って偉い。ミトコンドリア万歳。

お礼

知識が増えました。すごいですね。私の方の水蒸気改質は、高温で触媒を使って進めるのですが、生物は低温でできてしまうのですね。