• ベストアンサー
  • 困ってます

炭化水素の分子式を求める問題

「20℃で気体の炭化水素10mlと酸素100mlの混合気体を完全に燃焼したところ80mlとなった。その後水酸化ナトリウム水溶液で洗い、もう一度体積を測定すると40mlになった。この炭化水素の分子式を書け。」という問題なのですが、なぜ燃焼すると体積が減るのでしょうか?これはどうやって解く問題なのでしょうか? 一方的な質問で申し訳ありませんが、解答いただけるとありがたいです。宜しくお願いします。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数6
  • 閲覧数668
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.2
noname#160321
noname#160321

全部答えちゃうと勉強にならないし、手がかりがないと取っつきが悪いし、難しい所ですが。^^ >>なぜ燃焼すると体積が減るのでしょうか? えっと、20℃、ってとこがミソなんです。燃えると熱が出て2種類の生成物も気体ですが、20℃まで冷えると一方の生成物は液体になり、もう一方だけが気体で残ります。 水酸化ナトリウム水溶液処理すると残っていた生成物40mlが吸収されて、残っているのは酸素だけ。 つまり反応に利用された酸素は60ml。 ついでにヒント 1.炭化水素は炭素と水素からできています。 2.炭化水素1分子中に炭素x個、水素y個があると考えて下さい。 3.炭素1個が燃えるとき酸素1分子を必要とし、出来るものも一分子。 4.水素1個が燃えるとき酸素は1/4分子必要になり、出来る分子は1/2分子 さて、20℃で液体なのはどっち? 5.必要な酸素分子は炭化水素1分子に対してx+(1/4)y 分子、10mlが燃えるのに{x+(1/4)y}*10mlの酸素が必要これが60ml

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

回答ありがとうございます。やはりよくわかりません。      4x+y CxHy+ ―― O2→xCO2+y/2H2O       4 という式を使えるのでしょうか? もう少し解説いただけませんでしょうか?

その他の回答 (5)

  • 回答No.6
  • genomu
  • ベストアンサー率33% (5/15)

酸素O2 1モル22.4l水素H2 2モル44.8l体積を単純に足せば67.2lですが燃やせば、水2モル気体とすれば44.8lになるので、燃焼して体積が減る場合もあります、この問題は、水の体積は溶液になっているということで気体の体積にはいれていないと思います、自信はありませんが、単純に炭化水素10ml対酸素60ml(100mlから反応後の残った酸素の量40ml)が二酸化炭素40ml(水酸化ナトリウムで減った量)と水になったと考えました、それぞれの分子1モルで22.4lですからできた気体の量がそれぞれのモル比を表しているのではないのでしょうか? この問題は、どのレベルでの問題なのでしょうか、それによって考え方もかえなければいけないかな?

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.5
  • TTOS
  • ベストアンサー率40% (209/510)

#2さんの回答で良いと思いましたが,補足します。 O2 100mlがどうなったか  40ml O2・・・(最後まで気体として存在)  40ml CO2・・・(水酸化ナトリウムが吸収した気体)  20ml H2O・・・(液体になる) 10mlの炭化水素から40mlの二酸化炭素ができたので,炭化水素1分子当たりの炭素原子数は4 20mlの酸素が水になったので,もし気体として存在するなら40ml    (O2+2H2 → H2O)  炭化水素1分子から4分子の水蒸気ができるなら,炭化水素に含まれる水素原子数は?

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.4
  • k-roh
  • ベストアンサー率36% (14/38)

> この問題の80mlというのは、二酸化炭素と水をあわせた体積なのでしょうか? えーっと、設問の落とし穴に見事にハマっています。 設問は「完全燃焼した」であり「完全に反応した」ではありません。 完全燃焼に必要なものは、充分な酸素です。「ちょうどの」酸素ではありません。 したがって、この設問を単純に化学式に直すとつじつまが合わなくなってしまいます。おまけがつきます。 ……… 後は、自分でがんばってください。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.3

推測ですが、 1)燃やす = 酸化 2)炭化水素 + 酸素 = 炭酸ガス + 水 3)炭酸ガス + 水 + 苛性ソーダ 原子量、Mol等を利用して、各分子式の前に適切な倍数の数字を付けて計算出来ないでしょうか。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

回答ありがとうございます。 答えだけはわかっており、C4H8になるそうです。 この問題の80mlというのは、二酸化炭素と水をあわせた体積なのでしょうか?

  • 回答No.1
  • k-roh
  • ベストアンサー率36% (14/38)

炭化水素と酸素の混合気体を燃焼させたら何ができますか ? まずはそこからですね。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 炭化水素の分子量を求める問題

    炭化水素の分子量を求める問題 来週小テストでるので教えてください。 不揮発性の炭化水素0.86gをベンゼン45gに溶かしたら、溶液の沸点が純ベンゼンより0.271K上昇した。この炭化水素の分子量を求めろ。 ベンゼンのモル沸点上昇定数は2.54K・kg/molである。

  • た炭化水素の元素分析についての質問です

    ある炭化水素を元素分析したところ,H2O 0.18gとCO20.88gが生成した (1)この炭化水素の組成式を求めよ (2)この炭化水素の分子量は78であった。この炭化水素の分子式を求めよ なるべく詳しくお願いします。

  • 組成式と分子式

    ある炭化水素を分析すると、CO2が8.8g、H2Oが3.6g生成した、この炭化水素の分子量が56であるとき、その分子式を求めよ。 この解答を分かりやすく教えて頂けたら嬉しいです。

  • 分子式の計算

    炭化水素の分析結果によるとCO2が8.8g、H2Oが3.6g生成した。炭化水素の分子量56のとき分子式を求めよ。 という問題なのですが、 単純にCの分子量が12、Hの分子量が1なので C4H8と自分では解いたのですが、これではダメなのでしょうか・・?

  • <有機>炭化水素の燃焼から 構造式を求める

    「室温で、気体の炭化水素を燃焼させたところ、燃焼に必要な酸素は、この炭化水素の5.5倍だった。 この炭化水素の構造式を書け。」 という問題を解いています。 CxHy+(x+1/4)O2→xCO2+y/2H2O ←この式を使うと思うのですが、5.5倍をこの式にどのように当てはめれば答えが出るのでしょうか? ちなみに答えは1,3-ブタジエンだそうです。 回答宜しくお願いいたします

  • 炭化水素の燃焼

    炭化水素は燃焼すると二酸化炭素と水になりますが、炭化水素系の界面活性剤や高分子材料も燃焼すると二酸化炭素と水になるのでしょうか?? 温度にもよるとは思いますがよろしくお願いします。

  • 炭化水素はHCじゃないんですか?

    たとえばNaClなんかは塩化ナトリウム、これは後ろの元素記号(Cl)から読み塩化ナトリウムといいますよね?炭化水素には分子構造によりアルカン、アルケン、アルキンが存在します。でもこれら(アル・カン、ケン、キン)は脂・肪・族!であって、じゃあ炭化水素って何?ってきかれたらどうせつめいするんですか?炭化水素はHCとあらわすけどそこには3つの志望族炭化水素が存在する。このようなかんじでいいのでしょうか?炭化水素もHC(HC2)で炭化水素っていうのはおかしいですか?そこらへんがよくわからないのでわかりやすく説明してください。お願いします。

  • 炭化水素について

    質問させていただきます。 炭化水素は同じ分子量でも、枝分かれするほど沸点が低いという事実はなぜなのでしょうか? 化学の観点からのご回答よろしくお願いいたします。

  • 消費された量って??

    同じ炭素数をもつ鎖状の不飽和炭化水素A,Bの混合気体を室温、1気圧で100mlの容器に入れ、ついで水素を詰めて全圧を3気圧にした後、 完全に水素を付加させて飽和炭化水素にした。 生成物も気体で反応後の容器の圧力は下と同じ温度で1.8気圧であった。 ここで混合気体中のABの体積比を求めたいのですがその計算途中の解説に、 「完全に付加した後の容器の体積は1気圧に換算すると180mlであり、このうち100mlは飽和炭化水素の体積なので消費された水素は200-80=120mlである。」 とかいてあるのですが消費された水素って反応した水素(80mlのほう)のことではないのですか!? 長くてすいません・・・。

  • 元素分析と分子式の決定

    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。