라이신 2.175 g을 연소시켜 CO2 3.94 g과 H2O 1.89 g

라이신 2.175 g을 연소시켜 CO2 3.94 g과 H2O 1.89 g

 

 

인체에 매우 중요한 아미노산인 라이신은 C, H, O, N으로 이루어져 있다.

어떤 실험에서 라이신 2.175 g을 연소시켜 CO2 3.94 g과 H2O 1.89 g을 얻었다.

다른 실험에서 라이신 1.873 g으로부터 NH3 0.436 g을 얻었다.

(a) 라이신의 실험식을 구하시오.

(b) 라이신의 몰질량은 대략 150 g/mol이다. 이 화합물의 분자식은 무엇인가?

 

 

Lysine, an essential amino acid in the human body, contains C, H, O, and N. In one experiment, the complete combustion of 2.175 g of lysine gave 3.94 g CO2 and 1.89 g of H2O. In a separate experiment, 1.873 g of lysine gave 0.436 g NH3. Calculate the molecular formula of lysine if the approximate molar mass of lysine is 150 g/mol.

 

 

Lysine is an amino acid which has the following elemental composition: C, H, O, N. In one experiment, 2.175 g of lysine was combusted to produce 3.94 g of CO2 and 1.89 g H2O. In a separate experiment, 1.873 g of lysine was burned to produce 0.436 g of NH3. The molar mass of lysine is 150 g/mol. Determine the empirical and molecular formula of lysine.

 

---------------------------------------------------

▶ 참고: CH 연소분석 [ https://ywpop.tistory.com/9606 ]

▶ 참고: CHO 연소분석 [ https://ywpop.tistory.com/2854 ]

▶ 참고: CHN 연소분석 [ https://ywpop.tistory.com/3116 ]

▶ 참고: 원소분석 [ https://ywpop.tistory.com/64 ]

---------------------------------------------------

 

O와 N의 함량은 동시에(한꺼번에) 측정할 수 없다.

( 이것은 분석기기인 원소분석기 역시 마찬가지이다. )

 

첫째 실험에서 C와 H의 함량을 결정하고,

둘째 실험에서 N의 함량을 결정하고,

이들 결과로부터 O의 함량을 결정한다.

 

 

 

C의 질량 = 3.94 g × (12 / 44) = 1.0745 g C

H의 질량 = 1.89 g × (2 / 18) = 0.21 g H

 

C의 함량 = (1.0745 / 2.175) × 100 = 49.4% C

H의 함량 = (0.21 / 2.175) × 100 = 9.7% H

 

 

 

N의 질량 = 0.436 g × (14 / 17) = 0.359 g N

N의 함량 = (0.359 / 1.873) × 100 = 19.2% N

 

 

 

O의 함량 = 100 – (49.4 + 9.7 + 19.2) = 21.7% O

 

 

 

시료의 질량 = 100 g 이라 가정하면,

각 성분의 함량(%) = 각 성분의 질량(g)

 

 

 

질량 / 몰질량 = 몰수 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

각 성분의 몰수를 계산하면,

C의 몰수 = 49.4 / 12 = 4.12 mol C

H의 몰수 = 9.7 / 1 = 9.7 mol H

O의 몰수 = 21.7 / 16 = 1.36 mol O

N의 몰수 = 19.2 / 14 = 1.37 mol N

 

 

 

몰수의 가장 작은 정수비를 계산하면,

C : H : O : N = 4.12/1.36 : 9.7/1.36 : 1.36/1.36 : 1.37/1.36

= 3.03 : 7.13 : 1 : 1.01 ≒ 3 : 7 : 1 : 1

---> 실험식 = C3 H7 O N

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

 

 

 

분자량 / 실험식량 = 150 / 73 = 2.05 ≒ 2 = n

 

분자식 = n(실험식) = 2(C3 H7 O N) = C6 H14 O2 N2

 

 

 

답: 실험식 = C3H7ON, 분자식 = C6H14O2N2

 

 

 

 

[키워드] 라이신의 실험식 기준문서, 라이신의 분자식 기준문서, C, H, O, N 2.175 g CO2 3.94 g H2O 1.89 g 1.873 g NH3 0.436 g