有機化合物の問題
炭化水素 を酸素中で完全燃焼させたところ、二酸化炭素 と水 が生じた。また、 の分子量は であった。 の分子式 における炭素原子の数 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
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- 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
燃焼で生じた CO₂ の中の炭素、H₂O の中の水素は、すべて Z に含まれていたものである。
ヒント 2
C の質量 = CO₂ の質量 × 12/44、H の質量 = H₂O の質量 × 2.0/18 で求め、原子量で割って原子の数の比を出す。
ヒント 3
C は 7.2 mg、H は 0.60 mg で、C : H = 1 : 1 となる。組成式 CH の式量と分子量 78 を比べよう。
答えと解説
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解説を読む
完全燃焼すると、 の炭素はすべて に、水素はすべて になる。
炭素の質量
(分子量 44) 中に炭素は 含まれるので
水素の質量
(分子量 18) 中に水素は 含まれるので
で の質量と一致し、 が炭素と水素だけからなることも確かめられる。
組成式
原子の数の比は
よって組成式は (式量 13)である。
分子式
分子式を とおくと
よって分子式は で、炭素原子の数は である。
別解
【各元素の質量】
なので、炭素の質量は 。
なので、水素の質量は 。
合計 で、炭化水素 Z の質量と一致する(酸素は含まない)。
【組成式】
原子数の比は C : H 。組成式は (式量 13)。
【分子式】
分子量 より、分子式は 。
よって炭素原子の数は 。
検算: の分子量は で一致。