質問: 有機教えてください 有機化合物x8.8mgを乾燥した酸素によって完全燃焼させたところ二酸化炭素17.6mgと水7.2mgだけが生成した。 xに炭酸水素ナトリウムを加えたところ、無色の気体が発生した。 xの示性式を答えよ。 解き方を教えてください。 解説が詳しいとありがたいです。
回答: xに含まれる炭素は二酸化炭素に、水素は水になります。それぞれ反応式は c+o2 → co2 4h+o2 → 2h2o これらの式から 炭素12gから二酸化炭素44gが生じる 水素4gから水36gが生じる ので、8.8gのxに含まれる炭素および水素は 炭素:17.6/44*12=4.8 mg 水素:7.2/36*4=0.8 mg ということになります。これだけでは5.6mgにしかならないので、まだ他の元素がxには含まれているわけです。酸素とxを混合して燃焼したときの生成物が二酸化炭素と水だけということは、上記の他の元素は酸素です。これ以外の元素が含まれていたらもっと別の生成物ができるはずなので。 従って8,8mgのxには 炭素4.8mg 水素0.8mg 酸素3.2mg が含まれています。この質量をそれぞれの原子量で割った数値の比は 4.8/12:0.8/1:3.2/16=0.4:0.8:0.2 =4:8:2 となります。炭酸水素ナトリウムは酸と反応して二酸化炭素を生成しますので、xは酸であると予想されます。炭素、水素、酸素のみからなることを考えるとカルボン酸(-coohという構造を持つ)です。 上記の炭素と水素の比は1:2となっています。つまり炭素原子n個に対して水素原子を2n個含んでいます。炭素、水素、酸素からなる飽和化合物の場合炭素原子n個に対して水素原子2n+1個になるので、xは不飽和結合を一個持っている事が判ります。上記の-coohという構造のなかに炭素-酸素管の二重結合がひとつありますね。 これらのことより、xはc3h7coohであると思われます。