redox balance. NO3^- + CH3OH → N2 + CO2 (acidic) (basic)

redox balance. NO3^- + CH3OH → N2 + CO2 (acidic) (basic)

산화-환원 반응 완성하기. CH3OH + NO3^- → CO2 + N2

 

 

질산성질소(NO3^-)와 메탄올(CH3OH)이 미생물에 분해되면서

질소가스(N2)와 이산화탄소(CO2)로 분해되는 산화-환원 반응식

 

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▶ 참고: 산화-환원 반응 균형 맞추기 (염기성 조건)

[ https://ywpop.tistory.com/6321 ]

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1. 반쪽 반응식 나누기

산화: CH3OH → CO2 (C의 산화수는 –2에서 +4로 증가, CH3OH는 산화됨.)

환원: NO3^- → N2 (N의 산화수는 +5에서 0으로 감소, NO3^-는 환원됨.)

( 참고: CH3OH의 산화수 https://ywpop.tistory.com/10062 )

> CH3OH is a reducing agent, NO3^- is an oxidizing agent.

 

 

 

2. 질량 균형 맞추기

산화: CH3OH + H2O → CO2 + 6H^+

환원: 2NO3^- + 12H^+ → N2 + 6H2O

 

 

 

3. 전하 균형 맞추기

산화: CH3OH + H2O → CO2 + 6H^+ + 6e^-

환원: 2NO3^- + 12H^+ + 10e^- → N2 + 6H2O

 

 

 

4. 주고받은(이동한) 전자 수 같도록

산화: CH3OH + H2O → CO2 + 6H^+ + 6e^- (×5)

환원: 2NO3^- + 12H^+ + 10e^- → N2 + 6H2O (×3)

 

산화: 5CH3OH + 5H2O → 5CO2 + 30H^+ + 30e^-

환원: 6NO3^- + 36H^+ + 30e^- → 3N2 + 18H2O

 

 

 

5. 반쪽 반응식 더하기

5CH3OH + 6NO3^- + 6H^+ → 5CO2 + 3N2 + 13H2O

 

6NO3^- + 5CH3OH + 6H^+ → 3N2 + 5CO2 + 13H2O

( 산성 조건이라면, 반응식 완성. )

 

 

 

 

6. H^+를 OH^-로 바꾸기 (∵ 염기성 용액)

5CH3OH + 6NO3^- + 6H^+ + 6OH^- → 5CO2 + 3N2 + 13H2O + 6OH^-

5CH3OH + 6NO3^- + 6H2O → 5CO2 + 3N2 + 13H2O + 6OH^-

 

5CH3OH + 6NO3^- → 5CO2 + 3N2 + 7H2O + 6OH^-

 

6NO3^- + 5CH3OH → 3N2 + 5CO2 + 7H2O + 6OH^-

 

 

 

 

 

 

[참고] 질산화 반응에서는 알칼리도를 소비하므로 pH가 감소하나,

탈질 반응에서는 OH^-가 생성되므로 pH는 상승한다.

 

 

 

 

[키워드] redox NO3^- + CH3OH, redox CH3OH + NO3^-, bacterial energy reaction, overall denitrification reaction