안녕하세요 켈다샘입니다
우선 학생이 말한, 동화작용이 endothermic reaction이라는 것은 sunlight energy가 반드시 필요하기 때문이고
그로서 product가 energy 가 더 큰 상태에 있다 라는 뜻입니다 - higher enthalpy 를 가지고 있지요
그리고 이화작용의 경우에는 exothermic reaction 이며 이는 energy를 release하는 reaction이기 때문입니다
product의 energy 혹은 enthalpy가 더 lower한 상태에 놓여 있습니다.
자 그런데 우선 bond breaking과 bond forming에 대해서 좀 헷갈려하는 것 같은데요 ^^
어떤 chemical reaction도 bond forming or bond breaking only 인 경우는 없습니다
모든 화학반응에서는 두가지가 다 일어납니다.
reactants의 bond는 broken 되겠지만
products의 bond는 formed 됩니다
대부분의 화학반응이 bond breakup (in reactants) 와 bond formation (in products) 로 구성되어 있습니다
그것이 enthalpy change를 계산할때 bond energy of reactants - bond energy of products를 하는 이유이고요
그래서 endothermic reaction 이라는 것은 단순히 bond break up 만을 의미하는 것이 아니라 - 아미노산의 bond 들이 끊어져, 단백질의 bond를 만드는 축합 중합 반응을 할때 C-O와 N-H bond 가 깨지고, H-O와 C-N bond가 생기게 됩니다
이를 bond energy 의 값을들 가지고 계산해보면 대략 +10 kJ가 되고
enthapy change는 positive인 것입니다. :) 이해가 되셨나요?
bonds broken: C-O(360 kJ), N-H(390 kJ)
bonds formed: C-N(280 kJ), H-O(460 kJ)
고분자일수록 potential energy가 높다.... 고 보기는 힘듭니다
사실 potential energy가 높다는 것은 weak bonds 를 가지고 있거나
unstable or high energy 라고 보는 것이 더 맞습니다
그래서 hydrocarbons (CxHy) 즉 화석연료인 탄화수소들의 탄소와 수소의 갯수는 다양하지만 그것들이 타면서 오직 CO2, H2O라는 간단한 물질을 만들어내는데 발열반응을 하지요?
그것은 분자량이 작아서 포텐셜 에너지가 작다기보다도, CO2와 H2O 안에 있는 C=O, H-O bond가 꽤 세기도 하고
또 CO2, H2O 분자들이 하나가 아니라 여러개 생기기에 전체적으로 봤을땐 overall bond 가 stronger 해진 효과이기도 합니다
(탄화수소의 연소 반응은 소화반응과 마찬가지입니다)
그래서 Potential energy or enthalpy의 경우에는 직접적인 비교를 하려고 하지 마시고
enthalpy change 의 경우에만 focus 를 해서 생각하는 편이
훨씬 clear합니다
단 같은 물질의 경우에 physical state에 따라서, solid, liquid, gas 로 갈수록 Potential energy 가 커지는 부분은 아셔야겠지만요 ^^
잘 이해되셨는지 모르겠습니다
도움 되셨기 바라고요 ㅎ
너무 헷갈려하는거 같아 길게 적어봤습니다
그럼 화이팅이요!!
켈다샘이