Bacteriën helpen het klimaat een handje

Dat de bacterie Escherichia coli tot veel in staat is kan elke microbioloog je vertellen: E.coli is het huisorganisme van vele microbiologische onderzoekslaboratoria. Soms is deze bacterie negatief in het nieuws, bijvoorbeeld als deze opduikt in levensmiddelen. Maar de bacterie kan ook mooie kunstjes uitvoeren.

Lees het artikel over de bijdrage van E.coli aan het klimaat.

Opdrachten:

1.Geef de kloppende reactievergelijking van de omzetting van mierenzuur (methaanzuur) in koolstofdioxide en waterstofgas. Laat hierbij duidelijk zien dat de omgekeerde reactie ook kan plaatsvinden.

De enzymen in de bacterie zijn katalysatoren en deze versnellen de reactie. De reactiesnelheid is temperatuurafhankelijk. Bovenstaande reactie wordt gekatalyseerd bij een temperatuur van 37°C.

2. Leg uit dat het onwaarschijnlijk is om bovenstaand proces bij bijvoorbeeld 100°C uit te voeren.
3. Bereken de massaconcentratie (in g·L^-1) van 500 mM methaanzuur.
4. Bereken de [H⁺] danwel [H₃O⁺] in een oplossing van pH=7,5.

De onderzoeker kijkt terug op de resultaten van het onderzoek: “niet alle bacteriën zijn slecht; sommigen kunnen zelfs het klimaat redden”.

5. Waar zou deze onderzoeker op kunnen doelen als deze bacterie het klimaat kan beïnvloeden?
A      De bacterie zorgt voor een nieuwe niet-fossiele brandstof, maar er wordt nog steeds netto CO₂ uitgestoten door auto’s.
B      De bacterie zorgt voor het binden van CO₂ waardoor auto’s geen CO₂ meer uitstoten.
C      De bacterie zorgt ervoor dat auto’s netto geen CO₂ uitscheiden.
D      De bacterie groeit in de brandstoftank waarbij het waterstofgas produceert, een niet-fossiele brandstof.

6. In principe kan je een autobus op methaanzuur laten rijden. Wat moet er nog wel gebeuren?
A      Je moet de bacterie genetisch modificeren.
B      Je moet de bacterie in de autobus eerst laten groeien.
C       In de autobus moet methaanzuur omgezet worden in koolstofdioxide en waterstof.
D      In de autobus moet de pH boven de 7 blijven.

Steropdracht

7.  Beredeneer met behulp van de K_z van methaanzuur dat bij pH=7,5 voornamelijk methanoaat-ionen (formaat-ionen in het artikel) aanwezig zijn.
(Tip: bereken de verhouding [HCOO^–]/[HCOOH]).

Wil je meer weten over onze scheikunde methodes?
Naar website Chemie Overal
Naar website Chemie

Bron: C2W

Bron afbeelding: Shutterstock