有機化合物の問題
炭素・水素・酸素だけからなる有機化合物 を元素分析したところ、質量パーセントで炭素が 、水素が であり、残りは酸素であった。また、 の分子量は であった。 の分子式 における水素原子の数 を求めよ。原子量は , , とする。
この問題で使うもの
- 元素分析と組成式(説明と入口の問題)
- 分子量の測定と分子式(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(30 技能)
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一覧で見る(前提が先)
- 原子・分子と化学式
- 原子量・分子量・式量
- 物質量と質量・粒子の数
- イオンと電離・電解質
- 化学式に含まれる原子・イオンの数
- 元素分析と組成式
- 重力と力の大きさ
- 2 力のつり合いと作用・反作用
- 大気圧による力
- 小数の四則計算
- 分数のたし算・ひき算
- 分数のかけ算・わり算
- 小数と分数のまじった計算
- 逆算(□ を求める)
- 正負の数の加法・減法
- 四則の混じった計算の順序
- 正負の数の乗除・累乗と四則混合
- 分配法則を使った計算のくふう
- 文字式の計算(同類項・分配法則)
- 1 次方程式の解き方
- 比例・反比例の式とグラフ
- ボイル・シャルルの法則
- 気体の状態方程式
- 状態方程式と気体の質量・分子量
- 酸・アルカリと中和・指示薬
- 酸・塩基の価数と強弱
- ちょうど中和する体積
- モル濃度
- 中和の量的関係
- 分子量の測定と分子式
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
まず酸素の質量パーセントを求め、各元素の質量を原子量で割って原子の数の比を求めよう。
ヒント 2
C : H : O の比を最も簡単な整数比にすると組成式が決まる。分子式は組成式の整数倍で、(組成式の式量)× n = 分子量 となる。
ヒント 3
原子の数の比は C : H : O = 54.5/12 : 9.1/1.0 : 36.4/16 = 2 : 4 : 1 で、組成式 C₂H₄O の式量は 44 である。
答えと解説
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解説を読む
酸素の質量パーセントは
である。
あたりで考えると、各元素の物質量の比(原子の数の比)は
いちばん小さい で割ると
よって組成式は で、その式量は である。
分子式は組成式の整数倍なので、 とおくと
よって分子式は であり、水素原子の数は である。
別解
酸素の質量パーセントは 。
分子量 の化合物 ()あたりの各元素の質量は
- C: → mol
- H: → mol
- O: → mol
よって分子式は 、水素原子の数は 。
検算:分子量 で一致。質量パーセントは C:、H: で一致。