有機化学教えてください

質問

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No.3

KURUMITO · ベストアンサー

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

回答No.2

alwen25

＞答え　C4H8

答えからの逆算で済みませんが

＞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。

ということは、完全燃焼ではないということに注意してください。

回答No.1

5h28734y5n2

こんにちは。

問題文にいくつかの瑕疵がありますが、まあスルーしときましょう。

この手の問題は、
１．化学反応式を立てる。二酸化炭素と水が同じ物質量得られる＝同じモル数得られるのならば、炭化水素の炭素原子の数と水素原子の数の比がわかります。
２．気体の状態方程式を使う。１Ｌは何モル？その質量が2.5ｇならば１モルあたりの気体の質量を算出できます。それはすなわち炭化水素の分子量です。

このふたつから炭化水素の分子式を導き出すことが出来ます。