元素分析と分子式の決定

質問

元素分析と分子式の決定がわかりません。
わかる方がいましたら説明をお願いします。

ある炭化水素を完全燃焼したとき、生じたCO2（二酸化炭素）とH2O（水）の物質量の比は2：3であった。
また、この炭化水素は標準状態で機体であり、その1Lの質量は1.34ｇであった。
以下の問に答えよ。

門1：分子式CmHｎの炭化水素を完全燃焼させたときの、化学反応式を記せ。
↓
答え：CmHｎ+（ｍ+4/ｎ）O2→ｍCO2+2/ｎH2O

補足：O2の係数は（2ｍ+2/ｎ）の2/1となるので、次の式が成り立つ。
（2ｍ+2/ｎ）/2＝ｍ+4/ｎ
↑これが理解出来ないです。
なぜ、O2の係数が（2ｍ+2/ｎ）の2/1になるんですか？

よろしくお願いします。

回答No.1

gohtraw · ベストアンサー

炭素が燃焼する時の反応式は
Ｃ＋Ｏ２　→　ＣＯ２
であり、水素の場合は
２Ｈ２＋Ｏ２　→　２Ｈ２Ｏ
です。これは、
炭素１原子にたいして酸素２原子（つまり１分子）が反応する。
水素４原子（つまり２分子）に対して酸素２原子（つまり１分子）が反応する。
ということです。従ってＣｍＨｎで表される炭化水素が燃焼するときに必要な酸素は
（２ｍ＋ｎ／２）原子になり、分子の個数だとその半分になります。

お礼

お答えしてくださってありがとうございます。
参考にさせてもらい、納得できました。

回答No.2

skydaddy

私の考え方で答えを確認します。

CはCO2になるためC1つに必要なO2は１つ。したがって、m個のCにはm個のO2が必要
HがH2Oになるためには、H１つに必要なO2は1/4。したがって、n個のHにはn/4個のO2が必要

よって、O2の係数はｍ+n/4となります。

ここで、補足の説明にある式を計算すると

（2ｍ+2/ｎ）×2/1＝４ｍ+4/ｎとなり正しくありません。
もうひとつの式も
（2ｍ+2/ｎ）/2＝ｍ+1/ｎ　となり正しくありません。

正しくはｍ/2+2/nです。
これは、C、Hに必要なOの数を表した式です。
しかし、酸素はO2なのでO2としてはOの数の半分でいいので（酸素原子は2倍含まれるので）2をかけます。

お礼

答えていただいてありがとうございます。
納得しました＾＾