카페인의 분자식. 49.48% C, 5.15% H, 28.87% N, 16.49% O

카페인의 분자식. 49.48% C, 5.15% H, 28.87% N, 16.49% O

 

 

Caffeine, a stimulant found in coffee, tea, and chocolate, contains 49.48% carbon, 5.15% hydrogen, 28.87% nitrogen, and 16.49% oxygen by mass and has a molar mass of 194.2 g/mol. Determine the molecular formula of caffeine.

 

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49.48 + 5.15 + 28.87 + 16.49 = 100

 

시료의 질량을 100 g이라 가정하면,

각 원소의 질량백분율 = 각 원소의 질량

( 원소 분석 설명 http://ywpop.tistory.com/64 )

 

 

C의 몰수 = 49.48 g / (12 g/mol) = 4.123 mol

H의 몰수 = 5.15 g / (1 g/mol) = 5.15 mol

N의 몰수 = 28.87 g / (14 g/mol) = 2.062 mol

O의 몰수 = 16.49 g / (16 g/mol) = 1.031 mol

 

 

몰수의 가장 작은 정수비를 계산하면,

C : H : N : O = 4.123 : 5.15 : 2.062 : 1.031

= 4.123/1.031 : 5.15/1.031 : 2.062/1.031 : 1.031/1.031

= 3.999 : 5.00 : 2.000 : 1.000

≒ 4 : 5 : 2 : 1

---> 실험식 = C4H5N2O

---> 실험식량 = 4(12) + 5(1) + 2(14) + (16) = 97

 

 

분자량 / 실험식량 = n = 194.2 / 97 = 2

분자식 = n(실험식) = 2(C4H5N2O) = C8H10N4O2

 

 

답: 분자식 = C8H10N4O2

 

 

[ 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/8800 ]