라이신의 분자량과 화학식. 바이페닐 1.200 g에 30.0 mg 라이신

라이신의 분자량과 화학식. 바이페닐 1.200 g에 30.0 mg 라이신

 

 

단백질을 구성하는 아미노산의 하나인 라이신은 원소 분석 결과 49.29% C, 9.65% H, 19.16% N, 21.89% O를 포함한다. 유기 용매 바이페닐 1.200 g에 30.0 mg 라이신을 녹여 만든 용액은 1.37℃ 어는점 내림을 보인다. 라이신의 분자량은 얼마이고, 화학식은 무엇인가?

[바이페닐에 대한 Kf = 8.00 (℃•kg)/mol 이다.]

 

Lysine, one of the amino acid building blocks found in proteins, contains 49.29% C, 9.65% H, 19.16% N, and 21.89% O by elemental analysis. A solution prepared by dissolving 30.0 mg of lysine in 1.200 g of the organic solvent biphenyl, gives a freezing point depression of 1.37℃. What are the molecular mass and formula of lysine?

[Kf for biphenyl is 8.00 (℃•kg)/mol.]

 

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▶ 끓는점오름과 어는점내림 설명 http://ywpop.tistory.com/1920

▶ 원소분석 설명 http://ywpop.tistory.com/64

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1. 원소 분석 결과로부터 실험식 구하기

 

각 성분의 몰수 계산

C의 몰수 = 49.29 g / (12 g/mol) = 4.1075 mol C

H의 몰수 = 9.65 / 1 = 9.65 mol H

N의 몰수 = 19.16 / 14 = 1.3686 mol N

O의 몰수 = 21.89 / 16 = 1.3681 mol O

 

 

몰수의 가장 작은 정수비 계산

C : H : N : O = 4.1075 : 9.65 : 1.3686 : 1.3681

= 4.1075/1.3681 : 9.65/1.3681 : 1.3686/1.3681 : 1.3681/1.3681

= 3.0023 : 7.0536 : 1.0004 : 1

≒ 3 : 7 : 1 : 1

---> 실험식 = C3H7NO

---> 실험식량 = 3(12) + 7(1) + (14) + (16) = 73

 

 

 

2. 어는점 내림 결과로부터 분자량 구하기

 

용액의 몰랄농도 계산

ΔTf = Kf × m

1.37℃ = 8.00 (℃•kg)/mol × m

m = 1.37 / 8.00 = 0.1713 mol/kg

 

 

용질의 몰수 계산

0.1713 mol/kg = ? mol / 0.001200 kg

? = 0.1713 × 0.001200 = 0.0002056 mol 라이신

( 계산 설명 http://ywpop.tistory.com/7787 )

 

 

몰질량(= 분자량) 계산

0.0300 g / 0.0002056 mol = 145.9 ≒ 146 g/mol 라이신

( 계산 설명 http://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

3. 분자식 구하기

 

분자량 / 실험식량 = n = 정수

146 / 73 = 2

 

 

n(실험식) = 분자식

2(C3H7NO) = C6H14N2O2

 

 

답: 146 g/mol, C6H14N2O2