質問: 有機化学教えてください ある炭素を燃焼したところ、二酸化炭素と水が同じ物質量得られた。 また、この炭化水素の標準状態では気体で、その密度は2.5g/lだった。 この炭化水素の分子式は? 答え c4h8 物質量をxとして考えてみたのですが、うまくいきません。 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: 炭化水素の気体の密度が標準状態で2.5g/lですから1モルの体積である22.4lでは 2.5 * 22.4 = 56 g ところで燃焼によって二酸化炭素と水が同じ物質量得られたということは同じモル数の二酸化炭素と水が得られたということになります。 炭素と酸素の反応は c + o2 → co2 水素と酸素の反応は 2h2 + o2 → 2h2o h2 + 1/2o2 → h2o 上式から同じモル数の二酸化炭素と水を得るためには炭素が1原子に対して水素が2原子必要ということになります。 したがって炭化水素の組成式、つまり物質を構成している原子を最も簡単な整数比はch2ということになります。 ch2の式量は12+2 = 14 gです。 最初の計算でこの物質の分子量は56 gですから、ch2の4倍となることから炭化水素の分子式は c4h8