化学・反応式・高圧ガス

すみませんが、この問題を意味を教えてもらいたいです。

メタクリル酸メチルの燃焼反応の反応式において、ａ、ｂ、ｃの数値に当てはまる組み合わせは
どれか？

　　　　ＣＨ３
　　　　　｜
ＣＨ2=Ｃ－ＣＯＯＣＨ３+〔ａ〕Ｏ２→〔ｂ〕ＣＯ２+〔ｃ〕Ｈ２Ｏ

答えは、ａ=６　ｂ=５　ｃ=４

C5H8O2（メタクリル酸メチル）

メタクリル酸メチルの分子式C5H8O2を暗記すれば、解けるものなんでしょうか？

それとも、
　　　　ＣＨ３
　　　　　｜
ＣＨ2=Ｃ－ＣＯＯＣＨ３+〔ａ〕Ｏ２→〔ｂ〕ＣＯ２+〔ｃ〕Ｈ２Ｏをすべて暗記しなければならないの
でしょうか？

解説には、

Ｃ原子：５=ｂ
Ｈ原子：２+３+３=２ｃ
Ｏ原子：２+２ａ=２ｂ+ｃ

大変申し訳ありませんが、基本中の基本から教えてもらいたいです。

よろしくお願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： ga1900 回答日時： 2011/05/07 00:14

慣れれば簡単に解く事が可能です。

まず、
Ｃ原子：５=ｂ
Ｈ原子：２+３+３=２ｃ
Ｏ原子：２+２ａ=２ｂ+ｃ
というのは、不明であるa,b,cを解くための方程式です。

C原子の場合、
メタクリル酸メチル(C5H8O2)のC原子は5つ。
反応後、O2にはC原子は無いので０個(書かない)
　　　　　 CO2にはC原子が1個
　　　　　 H2OにはC原子が0個
したがって、反応前と反応後を方程式で表すと5+0a=+1b+0cなので、5=bとなります。

同じように、H原子は、C5H8O2には8個ですよね?
そして、反応後O2、CO2には0個で、H2Oには2個なので、
8+0a=+0b+2c　なので　8=2c　となります。

O原子も同様に、考えると、
２+２ａ=２ｂ+ｃ となります。

そうすれば、
Ｃ原子：５=ｂ
Ｈ原子：8=２ｃ
Ｏ原子：２+２ａ=２ｂ+ｃ
が納得いくと思います。

あとは、普通に連立方程式を解くだけです。

bは普通に5ですよね。　なので、b=5
cは移項して約分出来るので、c=8/2=4　なので、c=4　です。

あとは一番下の式に代入すれば、2+2a=2*5+4　で　2+2a=10+4　→　2a=10+4-2　→　2a=12
したがって、a=6　となります。

そうすれば、答えのａ=６　ｂ=５　ｃ=４　になるハズです！


コレは色々な反応式に使えるので覚えておくと便利ですよ！

この回答へのお礼

ありがとうございました。

解ける様になりました。

またよろしくお願いします。

お礼日時：2011/05/08 02:05

No.3 回答者： IsakAjimaf 回答日時： 2011/05/07 16:47

要は左側の反応系と右側の生成系で、各原子の数が一致することですよね。

この反応の基質は炭素、水素、酸素だけで構成されていますから、完全燃焼の場合
生成系は二酸化炭素と水だけであることをまず理解しておく必要があります。

この反応の場合、まず水素原子の数は反応系で８個、生成系で水分子の２ｃ個です。
また、炭素原子の数は反応系で５個、生成系で二酸化炭素のｂ個です。
ここまでで係数ｂとｃは判明しますから、酸素原子が反応系で（２ａ＋２）個、
生成系で（２ｂ＋ｃ）＝１４個です。

余談ですが。
この反応では基質のメタクリル酸メチルの係数を１と仮定してａ、ｂ、ｃのすべてが
整数になりましたが、他の基質について係数を求めて端数が出た場合には、
全体を何倍化してすべての係数を整数にするのが普通です。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

解ける様になりました。

またよろしくお願いします。

お礼日時：2011/05/08 02:04

No.1 回答者： gohtraw 回答日時： 2011/05/07 00:13

メタクリル酸メチルに含まれる原子数は

炭素：５
水素：８
酸素：２
なので、これを燃焼させたとき
二酸化炭素：メタクリル酸メチルに含まれる炭素に由来するので、５
水：メタクリル酸メチルに含まれる水素に由来するので、４
が生じるはずです。つまりｂ＝５、ｃ＝４です。これらの数値を右辺に書きこんで酸素の数を数えると１４になります。このうち２は元々メタクリル酸メチルに含まれていたものなので、残る１２を酸素ガスとして与えてやる必要があります。原子で１２ですから分子だと６です。これがａの値です。

反応式の係数まで覚えている人なんてそうそういないのではないでしょうか。とりあえず係数抜きで反応式を書き、上記のような手順で左右の原子数を合わせていけばいいことなので。メタクリル酸メチルの分子式を覚える必要もないのでは？この手の問題ではたいてい（非常にポピュラーなものは別として）燃焼させる物質の化学式が与えられていると思うのですが・・・。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

解けるようになりました。

また、よろしくお願します。

お礼日時：2011/05/08 02:07