化学・有機分野

質問

C、H、Oだけからなる化合物72.0mgとり元素分析したところ、H2Oは43.2mgとCO2105.6mgが生成した。この化合物の成分元素C、H、Oの各質量と組成式を求めよ。
H2Oのモル数・・・2.4mol
Hのモル数・・・2.4mg×2＝4.8
Hのグラム数・・・4.8mg
CO2のモル数・・・2.4mol
Cのモル数・・・2.4mg
Cのグラム数・・・28.8mg

したがって酸素の質量72.0－4.8－28.8＝38.4mg
よってモル数は2.4mol
よってC：H：O＝2.4：4.8：2.4＝１：２：１
よってH＝4.8mg、C＝28.8mg、O＝38.4mg、実験式＝CH2O

と書いてあるのですがこの酸素のモル数っておかしくないですか？
H2Oの中に水素は２分子存在するのでHのモル数を2.4×2倍したのになぜCO2の中の酸素には2倍にしないのでしょうか？
そしてH2Oの中に酸素が一つ存在しますよね。
私は酸素のモル数を2.4×3＝7.2molとして計算してしまいました。
よろしくお願いします。

回答No.2

kiyocchi50 · ベストアンサー

仰りたい事はわかります。
まず、各元素が「どこから来たのか」考えてみてください。
炭素と水素は「試料」から来ています。
酸素は　　　「試料＋空気中の酸素」です。
空気中の酸素をどれだけ使ったかは「わからない」ので、生じた二酸化炭素と水から酸素の質量を出す事は出来ないんです。
例えば、みそ汁の味が薄いなーとおもって、適当に塩を入れたとします。そのあと、塩分だけ取り出して「味噌に含まれてたのはどれくらい？」って聞かれても「さぁ？」って感じでしょう。

化合物を「燃やす」つまり「空気中の酸素と化合させる」と水と二酸化炭素が発生します。
空気中には水素と炭素は含まれませんから出て来た水と二酸化炭素に含まれている「水素」と「炭素」は「試料由来」です。
これより、水素の質量と炭素の質量がでるわけです。

次に、酸素の質量が知りたいのです。
もともと７２mgあって、それは
「炭素の質量」＋「水素の質量」＋「酸素の質量」
なわけですから、「炭素の質量」と「水素の質量」がわかれば当然「酸素の質量」もわかります。

それと、Hのモル数・・・2.4mg×2＝4.8は
　　　　　　　　　　　　2.4mol×2=4.8mol
ですね。

お礼

ご回答ありがとうございます。
酸素＝空気中+試料
つまり空気中の酸素の使用量は分からないから、二酸化炭素と水からは判断できない
こういうことだったんですね！
スッキリしました(^^；)
ありがとうございました！

回答No.1

noname#62864

38.4mgというのは、試料の質量から、それに含まれる炭素と水素の質量を引いたものです。
その質量の酸素原子の物質量（モル数）を計算するのに、その原子量で割るのは当たり前だと思いますが？？？

いったいどういう風に考えたのか理解できません。
ただ、燃焼後の水と二酸化炭素に含まれている酸素は、もともと試料に含まれていたものと、燃焼の際に空気から供給されたものの合計ですので、水の質量と二酸化炭素の質量からそれに含まれている「酸素」の量を計算しても無意味であるということはわかっていますか？

＞私は酸素のモル数を2.4×3＝7.2molとして計算してしまいました。
これから計算した酸素の質量を炭素と水素の質量に加えると、試料の質量よりも大きくなるはずです。多くなった分は空気に由来する酸素です。

お礼

ご回答ありがとうございます。
＞二酸化炭素の質量からそれに含まれている「酸素」の量を計算しても無意味であるということはわかっていますか？
なぜ無意味なのでしょうか？
私、化学が苦手で・・・（^^；）

＞これから計算した酸素の質量を炭素と水素の質量に加えると、試料の質量よりも大きくなるはずです。多くなった分は空気に由来する酸素です。
確かに超えてしまいますね。その分の酸素は空気になってしまうんですね。