炭化水素の二重結合の数を求める

質問

ある液状炭化水素の分子式はC10H16である。この物質は不飽和結合を持っている。この物質0.45gをとり、不飽和結合の数を知るために、白金触媒の存在下で水素の吸収量を測定したら、標準状態で約150mlであった。この不飽和結合が二重結合であるとすれば、この炭化水素1分子中には二重結合何個が存在することになるか。

この問題なのですが、答えは２個となるようです。
学校では炭化水素はCnH2n-2のアルケンまでしか習ってないのですが、これはCnH2n-4となるのでしょうか？
また水素は何個付加するのでしょうか？
回答宜しくお願いいたします。

回答No.1

Freeuser · ベストアンサー

炭化水素１分子あたり、どれくらいの(何分子の)水素が付加するかを計算すればいいんです。白金触媒下で、二重結合は、水素分子を一分子、付加することができます。
例 CH2=CH2 + H2 　→ 　CH3-CH3

分子式がC10H16であるから、分子量は136。
0.45gは何mol？
標準状態150mlの水素は何mol？

両者の比は？1:2となりますね。つまり、炭化水素１分子あたり２分子の水素が付加する、二重結合は２個あるということです。

ちなみに不飽和度が引っかかっているようですが、不飽和の原因としては、二重結合、三重結合のほかに、環構造があげられます。分子内で環を形成していると、不飽和度が１あがります。

確かにこの分子に関しては、CnH2n-4ですが、そのような式にはあまりこだわらないほうがいいです。

お礼

回答ありがとうございます。

＞両者の比は？1:2となりますね。つまり、炭化水素１分子あたり２分子の水素が付加する、二重結合は２個あるということです

なるほどこのように考えればいいのですか！
本当に助かりました。

回答No.2

macchan1

基本的な計算方法は省略しますが、分子式から分子量を求め、それから炭化水素のモル数を計算します。
一方、水素の体積から同様に水素のモル数を計算します。
この比率か1：1なら2重結合1つ分に相当します。
ちなみに3重結合は2重結合2つと同じです。

＞学校では炭化水素はCnH2n-2のアルケンまでしか習ってないのですが、これはCnH2n-4となるのでしょうか？

直鎖状の分子なら上記のとおりですが、実際は環状化合物もあります。通常は2重結合1つが不飽和数1に相当しますが、環1つも不飽和数1に相当しますので、CnH2n-4の化合物が必ずしも2重結合2つ(または2重結合1つ）というわけではありません。

＞また水素は何個付加するのでしょうか？

2重結合1つに等モルの水素（H2)が付加し飽和化合物になります。