[高校化学、有機化学]元素分析と構造決定の問題

質問

高校化学の有機分野の問題です。教えてください。

問題
炭素、水素、酸素からなる有機化合物6.0mgを完全燃焼させると、二酸化炭素8.8mgと水3.6mgが生じた。また、この化合物の分子量は60であり、分子内にはカルボシキ基を持っている。この有機化合物の組成式、分子式、示性式を示せ。

という問題です。

このとき、CO2とH2Oの生成式をたてて、考えますよね。
しかし、H２O中にはHは２つ含まれるじゃないですか。
また、H２O生成式中のHもまた、H２で分子じゃないですか。

しかし、解答によると、H単体での質量ではなく、H２での質量を用いて、求める有機化合物のHの質量としているんですが、
どういうことなのでしょうか？？

回答No.2

Saturn5 · ベストアンサー

＞しかし、解答によると、H単体での質量ではなく、H２での質量を用いて、
＞求める有機化合物のHの質量としているんですが、どういうことなのでしょうか
私もどういう事かわかりません。

単純に目的分子中のＣ原子、Ｈ原子、Ｏ原子の質量を求めればよいのです。
目的分子中ではＨ２やＯ２が入っている訳ではないのです。
Ｈ２Ｏ中のＨ原子の割合は原子量１．０が２つだから２／１８です。
これはＨ２分子という意味ではありません。

Ｃの質量　８．８×（１２／４４）＝２．４
Ｈの質量　３．６×（２／１８）＝０．４
Ｏの質量　６．０－（２．４＋０．４）＝３．２

Ｃの数：Ｈの数：Ｏの数＝２．４／１２：０．４／１：３．２／１６
　　　　　　　　　　　＝２：４：２＝１：２：１
よって組成式は　ＣＨ２Ｏ
組成式の式量＝１２＋２＋１６＝３０　なので、
６０／３０＝２　よって、分子式は Ｃ２Ｈ４Ｏ２
カルボキシ基があるので　示性式は ＣＨ３－ＣＯＯＨ

お礼

なるほど。たしかに、2/18とすればよいですね。
ありがとうございました。理解できました。

回答No.1

malaytrace

>このとき、CO2とH2Oの生成式をたてて、考えますよね。

化学反応式のことを言ってるなら、通常用いません。理由は面倒くさいから。

CO2の質量×12/44＝試料中のCの質量
H2Oの質量×2/18＝試料中のHの質量

の計算式で、試料中のC,Hの質量を求め、Oの質量も求める。
C,H,Oの質量を各原子量で割ると、物質量比となる。これを整数比にすると組成式の出来上がり。

お礼

ありがとうございました。
化学反応式はたてなくてもよいのですね。
たしかに、たてなくても解けますもんね。