有機化学

質問

（１）は組成式C2H3O2で表される酸性物質で、その０．１ｇを中和させるのに０．１(mol/L)の水酸化ナトリウム溶液１６．９（ml）を要した。

という問題なのですが、どのように解けば良いのかわかりません。
どなたか、教えていただけますでしょうか。

回答No.5

rei00 · ベストアンサー

#4 さんの回答で既に問題は解決したようですが，少し補足（蛇足？　よけいな事）いたします。

　#4 では n=2 までしか考えられ定ませんが，n がもっと大きいものの可能性はどうでしょうか？　その点についてです。

　#4 にある『M=n/0.0169=59.2n』の「59.2」は「C2H3O2」の式量ですね。ですので，この分子の分子式は一般的に「C2nH3nO2n」と書く事ができます。

　この分子の不飽和度（分子中にある不飽和結合の数と環の数の合計）を求めると，

　不飽和度 ＝ (2・2n ＋ 2 － 3n)/2 ＝ n/2 ＋ 1

です。

　一方，『分子量Mの酸性物質に1分子にn個のカルボン酸があったとする』ですから，分子中に n 個の「-CO-OH」基があります。各カルボニル基は２重結合１個を含みますから，カルボン酸部分だけで不飽和度 n になります。

　すると，カルボン酸部分以外での不飽和度は，

　　　(n/2 ＋ 1) － n ＝ 1 － (n/2)

です。

　先に書いたように「不飽和度」は「分子中にある不飽和結合の数と環の数の合計」ですから，０又は正の整数でなければいけません。

　結果，1 － (n/2) ≧ 0　から　２ ≧ ｎ　と求まり，先の回答の n=2 の『CH2COOH-CH2COOH』以外に該当する化合部が無い事が分かります。

補足

いえ、少し気になっていたところでしたので、とてもありがたかったです。
どうも、ありがとうございます。

新たな疑問が浮かんできたのですが、よろしければ答えていただけますでしょうか。

最初の質問で後ろの問題文を書かなかったので、少しずるいやりかたなのですが、問題文から、（３）は二価アルコールと推定されるので、（１）の酸性物質（カルボン酸と推定されますが）と重合するためには2価のカルボン酸である必要があると考えることは可能でしょうか。

回答No.6

rei00

rei00 です。

> 問題文から、（３）は二価アルコールと推定されるので、
>（１）の酸性物質（カルボン酸と推定されますが）と重合
> するためには2価のカルボン酸である必要がある
> と考えることは可能でしょうか。

　チョット分かり難い文章ですが，「（３）は2価のアルコールである必要がある」でしょうか，それとも「（１）は2価のカルボン酸である必要がある」でしょうか。

　どちらでも考え方としては同じですが，『高分子化合物（０)は、（１）と（２）とを重合させたものである』だけからでは，官能基（１のカルボキシル基や３の水酸基）が２つ以上あるとしか言えません（３つ，４つ，・・・の可能性は除けません）。

　例えば，３を「HO-R-OH」１を「R'(COOH)3」とした場合でも重合による高分子生成は可能です。例えば，次の様なものも考えられます。

　・・・Ｏ－Ｒ－Ｏ－ＣＯ－Ｒ’－ＣＯ－・・・
　　　　　　　　　　　　　｜
　　　　・・・Ｏ－Ｒ－Ｏ－ＣＯ

　もちろん，考える上で「２つかもしれない・・・」と推測するのは自由ですが，それだけを根拠に解答していては・・・。分かりますよね。

お礼

rei00さん、ありがとうございました。
「補足」の方は気にしないでいただけますでしょうか。
考えが足りなかったので。

今まで解答してくださった皆様、ありがとうございました

補足

問題文から、（３）は二価アルコールと推定されるので、
（１）の酸性物質（カルボン酸と推定されますが）「が（３）」と重合
するためには2価のカルボン酸である必要がある
と考えることは可能でしょうか。

と書くところを少し、抜かしてしまいました。たびたび、すみません。ちなみに、分子量から（４）を推定し、そこから（３）が2価アルコールなのだと推定しました。

本当に、度々すみませんがどなたか答えてくだされば幸いです。

回答No.4

shota_TK

NaOHで中和する相手はカルボン酸と考えられます。
中和に要したNaOHは0.1*16.9/1000=1.69/1000モルです。
分子量Mの酸性物質に1分子にn個のカルボン酸があったとすると、
その物質0.1グラム中に存在するカルボン酸のモル数は
0.1*n/Mになりますね。
よって、とりあえず0.1*n/M=1.69/1000の式が立ちます。
少し簡単にしてM=n/0.0169=59.2nですね。
ここから先は代入していくしかないようです。
まず、n=1の場合、C2H3O2がそのまま化学式になります。
COOHをとるの残りはCH2。CH2ではどうしようもないですね。
次に、n=2の場合、C4H6O4が化学式になります。
この場合には2価のカルボン酸になりますので、(COOH)×2を除くと
C2H4になります。
これはCH2COOH-CH2COOHとなり、実在する化合物になります。
これが答えになると思います。

お礼

解答を確認したら、shota_TKさんの導かれた化合物でした。
わかりやすい解説までしていただき、どうも、ありがとうございます。
ｍ(--)ｍ

回答No.3

Rossana

すいません、少しミスしたので訂正します。
組成式がC2H3O2=59より化学式を(C2H3O2)nとおくと、分子量は59nで、この酸性物質はy価の酸であるとすると、水酸化ナトリウムは１価の塩基だから中和の条件
水素イオン[オキソニウムイオン]の物質量
=水酸化物イオンの物質量より
　　　　y×0.1/(59n)=0.1×16.9×10^(-3)

補足

すみません。必要だと思われた部分だけ抜き出して書いてしまい、ご迷惑をおかけしました

高分子化合物（０)は、（１）と（２）とを重合させたものである。（１）は組成式C2H3O2で表される酸性物質で、その０．１ｇを中和するのに０．１（mol/L)の水酸化ナトリウム溶液１６．９（ml)を要した。一方、（３）は中世物質で組成式CH3Oで表され、無水酢酸と加熱すると（４）を生じた。（４）の組成式はC3H5O2で表され、分子量はおよそ１５０である。

以上が問題文で、0～４までの空欄を埋める問題です。これで、お願いいたします。

回答No.2

Rossana

組成式がC2H3O2=59より化学式を(C2H3O2)nとおくと、分子量は59nで、この酸性物質はy価の酸であるとすると、水酸化ナトリウムは１価の塩基だから中和の条件
水素イオン[オキソニウムイオン]の物質量
=水酸化物イオンの物質量より
　　　　3y×0.1/(59n)=0.1×16.9×10^(-3)
しかし、これでは未知数が２つなので、解は無数に存在します。y,nは自然数という条件を使っても無数にあるため一つに決まりません。また、この問題の数値は数学での厳密な値と違っておおよその値であると思うのでこれを自然数という条件を使って解くのも理にかなわないと思います。この問題には不足部分があるのではないでしょうか？何問かあってその二問目ならばその一問目の問題の記述が必要である可能性があります。

回答No.1

134

お示しの化学式は、酢酸などがかんがえられそうですかね。

でも、何を回答として求めているのか、よく分からない問題ですので、より具体的に補足下さいますようお願いいたします

補足

すみません。必要だと思われた部分だけ抜き出して書いてしまい、ご迷惑をおかけしました

高分子化合物（０)は、（１）と（２）とを重合させたものである。（１）は組成式C2H3O2で表される酸性物質で、その０．１ｇを中和するのに０．１（mol/L)の水酸化ナトリウム溶液１６．９（ml)を要した。一方、（３）は中世物質で組成式CH3Oで表され、無水酢酸と加熱すると（４）を生じた。（４）の組成式はC3H5O2で表され、分子量はおよそ１５０である。

以上が問題文で、１～４までの空欄を埋める問題です。これで、お願いいたします。