質問: 元素分析の整数比について。 有機化学で、元素分析の整数比の求め方がわかりません。 問題集で、 c:h:o=53.8/12:5.1/1:41.1/16≒7:8:4 となっているのですが、なぜこのように近似できるのかサッパリです。 過去の質問に、「一番小さい数で割る」という方法があり、試してみたのですが、うまくいきません。 よろしくお願いします!
回答: 色々なテクニックが書かれています。でも私には元々の問題に無理があるとしか思えません。元素分析ではおおざっぱな目星を付けるだけで官能基等の構造情報と組み合わせて初めて意味があるという風に考えています。測定の数字にそれほどの精度があるとも思っていません。 例えば「酸素はカルボキシル基に含まれているものだけである」と書かれていればoが偶数となりある程度決まってきます。でも数字だけから決めろというのは無理です no1の方の数値を使います。 4.48:5.1:2.57=8.96:10.2:5.14 →9:10:5 7:8:4と答えた生徒と9:10:5と答えた生徒との間に優劣を付ける意味があるのでしょうか。 きちんと計算しないからだといわれるかも知れません。3桁の割り算をきちんとやらないと結果が上手く出ないというのはきつい要求です。2桁の計算で出るように設定してもらいたいですね。 他の情報があって初めてどちらであるかが決まります。一番小さい数値で割るというのは単なるテクニックです。値が1よりも大きくなるので比が推定しやすくなるということです。でも一番小さい数字が一番精度が悪かったらどうするのですか。 質量分析では水と二酸化炭素の量を測った残りとしてしか酸素の量が出せません。当然両方の測定誤差が足し合わさって出てきます。素朴に考えると一番精度が悪いです。 私はせいぜい大きくても5までだと思っています。それ以上大きな数字の出てくる問題は「問題のための問題」でしかないと考えています。 裏付けのないテクニックだけのものが理論化学のような顔をして生徒に押し付けられるのはかないません。 補足1 これは作られた問題ですからあまり半端がないように出来ています。 c:h:o=4.48:5.1:2.57 =8.96:10.2:5.14 =0.878:1:0.504 =1.74:1.98:1 7/8=0.8787・・・ 7/5=1.75 です。 どれで割ってもおなじ結果が出ます。一番小さい数字で割ると結果が全て1よりも大きくなるので比が推定しやすくなるということでしょうが質問されている方はそうやっても比が求められなかったわけです。 補足2 有機化学の分野での分子概念の普及は他の化学の分野に比べて早かったと言われています。反応と構造を結びつける官能基の概念等でどんどん先に進んだのです。元素分析はある意味で無機化学的、物理化学的な手法です。ch2oかc2h4o2かの区別は反応や官能基を用いて決定するわけですから比自体あまり細かい数字を出す必要はないと思います。高校生の化学としてはこれで充分な内容になると思います。