P*****k 교수님

늦은 답변에도 용기를 잃지 않고, 열심히 공부하는 모습이 보기 좋네요. 

 

저 역시도 대학교와 대학원에서 한 사람의 생명과학을 전공한 사람으로써, 뒤늦은 후회를 한 기억들이 있는데요. 공부에 대한 열정을 놓지 않고, 꾸준히 하다 보면 분명 가보지 못한 수많은 길을 알게 되고, 걸어가게 될 것이고요, 되돌아보면 그 당시에 좋은 선택을 했었구나 하는걸 깨닫는 순간이 분명 올거에요~ 

 

1. 전체적으로 개념을 잘 이해하고 있고요, 비자발적인 반응의 양의 델타 G값을 상회하는 큰 음의 델타 G값을 갖는 반응으로 부터 에너지가 투여되어서, 일반적으로 엔탈피를 변화시켜서 전체적인 반응의 델타 G값을 음수화 하여서 반응을 자발적으로 만드는것이에요.

 

2. 엔탈피는 보통 전체 에너지로 표현되기 때문에 특정 화합물이 갖는 전체 화학 결합을 합산하여서 구하게 되고요, 열역학적으로 많이 들어가는 내용이기는 한데요, 엔트로피는 그 물질의 기체, 액체, 고체 상태와 van hoff factor로 표현되는 입자의 수 등을 고려하여 구할 수 있어요. 

 

3. 이 반응에 대한 엔트로피 변화는 3개의 기체 분자 (2분자의 수소와 1분자의 산소)가 2개의 액체 물분자로 변환되기 때문에 매우 음수이고, 따라서 수소와 산소로부터 물이 형성되는 것은 비자발적인 반응입니다. 하지만 이 반응은 엔트로피 변화를 상쇄 시킬 만큼 높은 발열 반응이기에 온도를 변화시키지 않고서도 반응이 일어날 수 있습니다.

 

4. 활성화 에너지와 반응의 자발성을 다른 차원에서 봐야 하고요. 활성화 에너지는 반응의 자발성이 아니라 반응의 속도와 관련이 있어서, 자발적인 반응이라도 활성화 에너지가 크다면 그 반응은 아주 천천히 일어나게 된답니다. 엔탈피 변화량은 반응물과 생성물 사이의 에너지 차이 이지만, 활성화 에너지는 반응물과 전이 상태 (transition state)의 에너지 차이를 말하기 때문 입니다.

 

5. 엔탈피는 특정 물질의 전체 에너지 이고, 자유에너지 (G)는 그 중에서 일을 할 수 있는 부분으로 정의 되어서, 엔탈피에 포함되는 값으로 볼 수 있고요, 델타 G = 델타 H - T*델타 S라는 식으로도 쉽게 알 수 있어요. 그래서 엔탈피 관점에서 쓰는 exothermic reaction (발열 반응)과 자유에너지 관점에서 쓰는 Exergonic reaction (에너지 방출반응)는 보는 관점에 따라서 다른 값이랍니다.

 

6. 에너지의 변환 과정은 언제나 열손실을 수반하는데요, 이 열 손실은 주변의 엔트로피를 증가 시키는 것으로 사용될 수 있어요. ATP가 갖은 자유 에너지량을 7.3 kcal로 표현할 수 있는데, 이것 역시도 다른 형태로 변환하는 과정에서 언제나 열 손실을 수반하게 됩니다.  

 

지금처럼 열심히 공부하세요~

• 2022-10-31
• 2024-12-12 수정