元素分析について、たとえば・・・

C:H:O=54.5/12:9.0/1:36.5/16

みたいな時、どのような操作をしたら、整数比にすることができるのですか?

A 回答 (3件)

こういうのは、一番小さい数字で全体を割ればいいんですよ。



これはまず普通に割ると

  4.52 : 9 : 2.28

ですよね?
全体を2.28で割れば、大体

  2 : 4 : 1

になりますね。
慣れれば簡単にできるようになりますよ。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。あなたの解答には、おそれいりました。
本当にありがとうございました。

お礼日時:2001/11/01 22:51

さきほどの回答の追加ですが、


こういった化合物などの定量の場合、誤差がつきものです。

=436 : 864 : 219

これはおおよそ C : H :O = 2 : 4 : 1 なので C2H4Oという組成になると思います。
化学は高校以来やってませんので自信はありませんが、これってアセトアルデヒドでは?
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この回答へのお礼

解答をみてくれて、かつ考えてくれてありがとうございます。

お礼日時:2001/11/01 22:53

ただ単に、この式を整数比にすればいいのですよね?



まず整数であるためには分母が1でなければいけません。
よって12と1と16の最小公倍数である48をかけます。(1)
次に小数点以下の数字を消すために2をかけます。(2)

54.5/12 : 9.0/1 : 36.5/16

=218 : 432 : 109.5 (1)
=436 : 864 : 219 (2)

これ以上はキレイな数字にはならないようです。

あっているのかどうかわかりませんが、これでいかがでしょうか?
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Q元素分析の時使う物質について

元素分析の時に水分吸収剤としてCaCl2二酸化炭素吸収剤としてソーダ石灰を使うと聞いたのですが。
それぞれどのように吸収するのか化学式で示してもらえるととうれしいのですがよろしくお願いします。
そのほかにも、高校の時点で元素分析の時に使える水分吸収剤と、二酸化炭素吸収剤があれば教えてもらえると光栄です。

Aベストアンサー

結構難しい質問です。実際には塩化カルシウムのどの位が水和物になるのか言い難いです。↓
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A1%A9%E5%8C%96%E3%82%AB%E3%83%AB%E3%82%B7%E3%82%A6%E3%83%A0
CaCl+2H2O→CaCl・2H2O
これ以上水を吸っているのかも知れません。
またソーダ石灰、↓
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%83%80%E7%9F%B3%E7%81%B0
の場合も、生石灰(CaO)と水酸化ナトリウム(NaOH)のどちらがCO2を余計に吸っているのか、分りません。
CaO+CO2→CaCO3
2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O(またはNaOH+CO2→NaHCO3)
扱いやすさと害の無さでこれに代わる物はないでしょう。

Q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!

Aベストアンサー

53.8/12:5.1/1:41.1/16 とりあえずがんばってわり算します。

4.48 :5.1: 2.57 

ですか。

ここで、3つともながめていてはパニックになりますので、どれか2つをくらべます。

5.1:2.57=2:1

が見えますね。

4.48:5.1を1:1にみるのは少し無理がありますね。ですからこれは無視。

次は4.48を2.57で割ればいいです。(これがあなたが書いておられる一番小さな数で割るという作業です)

4.48/2.57=1.74 ぐらい

つまり、もとの3つの数の比は

1.74:2:1 です

ここで、

1.74の0.74に注目 →0.75とみると、これは3/4

したがって1.74=7/4 だから3数の比は

7/4:2:1  これは4倍すると

7:8:4

です。

全てに適応した、いい方法があるわけではないですが

A 3つではなく2つの数の比を求める。
 (一番小さな数でなくても良い。見た目で簡単な比になるものを選ぶ)
B 残りの1つは小数であらわす。その小数部分に注目。で、下の数をみたらピンとくるように覚える!

この顔にピンときたら110番 交番に指名手配のポスターがありますね。あれと同じです、

その数は

0.125 0.2 0.25 0.3 0.66 0.75 0.8 等です。0.11もかな

これらを下の分数に結びつける。

0.3 → 1/3 、 0.66 →2/3

0.75 →3/4

0.25 →1/4  、0.125 →1/8

ついでに0.11=1/9 0.22=2/9、0.33=3/9・・・

小数部分をみるときは「ぼーっと」見てください。

0.66は2/3だけど0.68は2/3と違うなどと堅苦しいことはいわない、 みんな2/3に結びつけてください。

0.3も0.31も 0.32も・・・全部1/3です!!

ところで、このような整数比を求める問題では、小数部分が必ず上の数字に近くなるはずです。そうでないと整数比に表せという問題そのものが成りたたないもんね! ということです。ですから自信を持って頑張ってみてください。

自分で実験して得られた数字の場合は、うまくいくとは限りませんよ。あくまで、テストの問題として出された場合の話です。

53.8/12:5.1/1:41.1/16 とりあえずがんばってわり算します。

4.48 :5.1: 2.57 

ですか。

ここで、3つともながめていてはパニックになりますので、どれか2つをくらべます。

5.1:2.57=2:1

が見えますね。

4.48:5.1を1:1にみるのは少し無理がありますね。ですからこれは無視。

次は4.48を2.57で割ればいいです。(これがあなたが書いておられる一番小さな数で割るという作業です)

4.48/2.57=1.74 ぐらい

つまり、も...続きを読む

Q有機物の元素分析

高校の化学の教科書に載っている元素分析は、構成元素がCHOだけのものに限られていますよね。実際はNやPなどその他の元素も結合している場合はどのような調べ方をするのですか?
専門用語を多用されると理解できないかもしれませんので、できるだけやさしい表現でお願いします。

Aベストアンサー

現実の有機合成の現場で使われる自動元素分析装置は,ふつうは酸素で燃焼させて分解し,CO2 量から C を,H2O 量から H を求めるものです.つまり,基本は CH の分析を行います.酸素は直接出ません.あとはせいぜい N (NOx にして分離した後,還元して N2 として検出) くらいまでが一般的な装置に組み込まれています.一部には S 等を一緒に分析するものもあります.残りは全部まとめて,何wt% というようにしか求められません.
その他の元素は,その元素固有の分析を行います.
S だったら,燃焼ガスで SOx として,これを酸化剤を含む水に吸収させて SO4(2-) として分析するとか,ですね.Cl も同様に燃焼ガスを水に吸収させて Cl- として分析する方法が一般的です.

高分解能質量スペクトルという方法を用いると,分子量 (この場合,正確には分子質量というべき) を小数点以下3桁くらいまでの精度で求めることができるため,これを利用することで元素組成まで決定できる場合も多く (ここまで正確に測れば,たとえば CH2 と N の質量の違いが明確にわかる),この両者を併用することが最近では多いようです.

現実の有機合成の現場で使われる自動元素分析装置は,ふつうは酸素で燃焼させて分解し,CO2 量から C を,H2O 量から H を求めるものです.つまり,基本は CH の分析を行います.酸素は直接出ません.あとはせいぜい N (NOx にして分離した後,還元して N2 として検出) くらいまでが一般的な装置に組み込まれています.一部には S 等を一緒に分析するものもあります.残りは全部まとめて,何wt% というようにしか求められません.
その他の元素は,その元素固有の分析を行います.
S だったら,燃焼ガスで SOx ...続きを読む

Q化学反応式について:AlN_s + 3/4O_(2g) = 1/2Al_2O_(3s) + 1/2N_(2g)

AlN_s + 3/4O_(2g) = 1/2Al_2O_(3s) + 1/2N_(2g) equals -ΔH_298 = 124.6 ± 0.0370 kcal/mol
という式について質問です。

1.下添え字の、s, 2g, 3s, 2g, 298とは何を表してるのでしょうか。

2.-ΔH_298 というのは反応により吸熱したということでいいでしょうか。つまり、124.6 ± 0.0370 cal/molのエネルギーを与えることによってAlNが酸化されアルミナと窒素になるということでしょうか。

3.ΔH_298のように反応熱や吸収熱(?)は実験的にはどのように求めるのでしょうか。

4.実験データを使わずに、理論的に左辺から右辺の反応の差が-ΔH_298 = 124.6 ± 0.0370 kcal/molと求めることはできますか。電子のポテンシャル計算か何かから求めるのでしょうか。

Aベストアンサー

式から判断すると
s:solid
g:gas
の意味です。
だから引用されている化学式が間違っています。
AlN(s)+3/4O2(g)=1/2Al2O3(s)+1/2N2(g)
です。

equalsが何かはわかりません。でも反応式とequalsとの間で切れているように思います。

298は温度です。298K=15℃です。

両辺のエネルギーを比較する場合の熱化学方程式では量の比較ですから「=」をっつかいますが反応式だけの時は→です。

○+○→○+○   △H=・・・

Q元素分析と組成式の問題

C,H,Oだけからなる化合物33.0mgを元素分析にかけたところ、H2Oが19.8mg、CO2が48.4mg生成した。
この化合物の組成式を求めよ。

この問題がわからないので、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

H2O 19.8mgの内、Hの質量はいくらでしょうか。
19.8×(2/18)mgですね。ここは大丈夫ですか?
同様に、CO2 48.4mgの内Cの質量は、48.4×(12/44)mgです。
また、化合物全体の重さ(33.0mg)から今出したHとCの重さを引くと、Oの重さが出ます。

後は、C、H、Oそれぞれの重さをmolに直して、整数比に直せばOKです。
ただし『組成式』ですから、例えばC2H4O2はCH2Oと、一番簡単な比にしなければいけません。

Q1Lの密閉容器にジメチルエーテルC2H6Oの蒸気と乾燥空気(N2:O2

1Lの密閉容器にジメチルエーテルC2H6Oの蒸気と乾燥空気(N2:O2=4:1の混合気体)をあわせて 300Kで1atm入れ、点火し燃焼させた。容器内の圧力と温度は点火直後に急激に上昇したが、燃焼終了後は次第に低下した。燃焼後の容器内の物質を分析したところ、CO2、H2OおよびN2のみが検出され、ジメチルエーテルは完全燃焼したとしてよいことが分かった。以下の問に答えよ
。ただし気体定数R=0.082L・atm/K・mol、300Kにおける水の蒸気圧は0.035atm。

(1)この燃焼反応を化学反応式で示せ
(2)燃焼終了後容器内の圧力が1.5atmに低下したときの温度はいくらか。


----------------
圧力の問題で、(2)では燃焼で生じる水の状態を判断しなければならないのですが、解答では以下のようになっていました。


燃焼後の気体にはO2が無いことから、用いたジメチルエーテルをn molとすれば、混合気体は16n molであり 燃焼後はCO2 2n mol,H20 3n mol N2 12mol で系17n mol。

もしH20が液化したとするならば気体の物質量は14n molとなり300Kのときの圧力は1atmより小さくなる。したがってH20は気体状態と考えられる。


------------
この文章の意味が良く分からないのですが、このことからなぜ水が気体と判断できるのですか???


また別のところには「圧力1.5atmからH2Oは水蒸気の状態であることがわかる」とも書いてあります。これもよくわかりませんでした・・・どうして分かるのでしょうか??


よろしくお願いしますm(_ _)m

1Lの密閉容器にジメチルエーテルC2H6Oの蒸気と乾燥空気(N2:O2=4:1の混合気体)をあわせて 300Kで1atm入れ、点火し燃焼させた。容器内の圧力と温度は点火直後に急激に上昇したが、燃焼終了後は次第に低下した。燃焼後の容器内の物質を分析したところ、CO2、H2OおよびN2のみが検出され、ジメチルエーテルは完全燃焼したとしてよいことが分かった。以下の問に答えよ
。ただし気体定数R=0.082L・atm/K・mol、300Kにおける水の蒸気圧は0.035atm。

(1)この燃焼反応を化学反応式で示せ
(2)燃焼終了後容器内の圧力が1.5atm...続きを読む

Aベストアンサー

#1に間違いがあります。お気づきだとは思いますが訂正しておきます。

>(2)(17/16)nmolのすべてが気体だとして1.5atmになる温度を求めてみます。

→「17nmolのすべてが・・・」

ついでに

>水の飽和蒸気圧は100℃=373Kで1atmです。426Kよりも低い温度の373Kで圧力は1.5atmを超えています。もっと低い温度で液体の水がなくなっていなければいけないのです。

「液体の水が残っているとすると」という文章を「426Kよりも低い温度の373Kで・・・」の前に挿入して下さい。

この言葉が抜けていましたので分かりにくくなったようです。

Qピクリン酸の完全燃焼に基づく元素分析

2000年度東京大学入試問題から引用します。

「元素分析を行う為に21.3mgの炭素、水素、酸素、窒素からなる有機化合物Xを完全燃焼させ、発生した気体を塩化カルシウム管、ソーダ石灰管の順に通じると、塩化カルシウム管が2.5mg、ソーダ石灰管が24.6mgだけ重くなった。」(引用終わり)

Xに含まれている成分元素は炭素、水素、酸素、窒素であり完全燃焼させると炭素が二酸化炭素に、水素が水に、窒素が二酸化窒素になるものであると理解しています。すると塩化カルシウム管では水が吸収され、ソーダ石灰管では中和反応により二酸化炭素と二酸化窒素が吸収されるはずです。

しかし、そうするとソーダ石灰管の増分24.6mgには二酸化炭素と二酸化窒素が含まれており炭素、窒素いずれの元素分析も出来ません。

ところが解答を拝見したところ24.6mg分に二酸化窒素を加味しておらずそれを用いてX中の炭素の解析を行っていました。

問題の流れから有機化合物Xはピクリン酸であるということが分かっているのですが、ピクリン酸に含まれる窒素は燃焼しても二酸化窒素にはならないのでしょうか。

どなたか質問に答えてくださると助かります。

2000年度東京大学入試問題から引用します。

「元素分析を行う為に21.3mgの炭素、水素、酸素、窒素からなる有機化合物Xを完全燃焼させ、発生した気体を塩化カルシウム管、ソーダ石灰管の順に通じると、塩化カルシウム管が2.5mg、ソーダ石灰管が24.6mgだけ重くなった。」(引用終わり)

Xに含まれている成分元素は炭素、水素、酸素、窒素であり完全燃焼させると炭素が二酸化炭素に、水素が水に、窒素が二酸化窒素になるものであると理解しています。すると塩化カルシウム管では水が吸収され、ソーダ石灰管では...続きを読む

Aベストアンサー

ご自分で分析されてみると分りますが、ピクリン酸を酸素酸化しても窒素酸化物は得られません。
衝撃を与えて爆発させても窒素酸化物は得られません。
みーんな窒素になっちゃいます。

Q質量比 モル比(個数比)

C、H、Oからなる物質において

この物質の中のCの質量:~~Hの質量:~~Oの質量=X:Y:Z

この物質の中のCの個数:~~Hの個数:~~Oの個数
=X/Cの原子量:Y/Hの原子量:Z/Oの原子量

が成り立つのはなぜですか?
(正確には原子量ではなく原子量から単位をとった数字部分ですが)

Aベストアンサー

>正確には原子量ではなく原子量から単位をとった数字部分
もっと正確に言うと原子量には単位はありません。(^_^)

C、H、Oの1個あたり(1molあたりでも同じ)での相対質量の比は
12:1:16です。
ですから、C原子がx個、H原子がy個、O原子がz個あると、
Cの質量=12x  Hの質量=1y Oの質量=16z となります。

ですから、質量がわかっているときに個数を出す場合は
C原子の数=X/12 H原子の数=y/1 O原子の数=z/16 となります。


 

Q元素分析の整数比

元素分析について、たとえば・・・

C:H:O=54.5/12:9.0/1:36.5/16

みたいな時、どのような操作をしたら、整数比にすることができるのですか?

Aベストアンサー

こういうのは、一番小さい数字で全体を割ればいいんですよ。

これはまず普通に割ると

  4.52 : 9 : 2.28

ですよね?
全体を2.28で割れば、大体

  2 : 4 : 1

になりますね。
慣れれば簡単にできるようになりますよ。

Q12族の元素が典型元素なのはなぜですか?

1、2、13~18族の元素が典型元素なのはわかります。
3~11族の元素が遷移元素なのもわかります。
でも、どうして12族の元素が遷移ではなく典型元素なのか分かりません。

Aベストアンサー

過去には12族の元素を遷移元素として扱ったこともありました。
現在、典型元素として扱うということは、そう考えた方がメリットが大きいということから来ているのでしょう。
つまり、遷移元素というのは、電子の軌道のうちの内部にあるものに空の軌道があることによって、その特有の性質を出していると言えます。12族の元素には、その内部の軌道の空きがありません。そういう意味では遷移元素とは違っており、むしろ典型元素の特徴と一致します。まあ、そうは言っても電子を放出して陽イオンになる時には内部の軌道に空きができるわけですから、CdやHgのように『遷移元素的な』性質が出てくることもあります。

ちなみに、『電子の軌道のうちの内部にあるもの』の意味が取りにくいかもしれませんので補足します。高校ではM殻に最大で18電子収容されることを習うはずです。しかし、周期表の第3周期には8種の元素しかありません。残りの10個はどこに行ったかといえば、第4周期の遷移元素とZnのところに行ったということです。だから第4周期では遷移元素9個とZn1個の合計10個が多くなっています。そして、前に述べた『電子の軌道のうちの内部にあるもの』というのが、このM殻で第3周期までに満たされなかった軌道を意味しています。つまり、N殻に電子が2個入った後に、M殻に残りの電子が入り始め、その入り始めから、入り終わる前までの元素が遷移元素に相当するということです。

過去には12族の元素を遷移元素として扱ったこともありました。
現在、典型元素として扱うということは、そう考えた方がメリットが大きいということから来ているのでしょう。
つまり、遷移元素というのは、電子の軌道のうちの内部にあるものに空の軌道があることによって、その特有の性質を出していると言えます。12族の元素には、その内部の軌道の空きがありません。そういう意味では遷移元素とは違っており、むしろ典型元素の特徴と一致します。まあ、そうは言っても電子を放出して陽イオンになる時には内...続きを読む


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