8.23 mg 시료를 태워서 9.62 mg CO2와 3.94 mg H2O

8.23 mg 시료를 태워서 9.62 mg CO2와 3.94 mg H2O

 

 

미지 물질 8.23-mg의 시료를 태워서 9.62 mg의 CO2와 3.94 mg의 H2O를 얻었다. Halogen 분석법으로, 그 물질의 다른 시료 5.32 mg으로부터 13.49 mg의 AgCl을 얻었다. 이 유기물질의 퍼센트 조성비와 실험식을 구하라.

 

 

The combustion of an 8.23-mg sample of unknown substance gave 9.62 mg CO2 and 3.94 mg H2O. Another sample, weighing 5.32 mg, gave 13.49 mg AgCl in a halogen analysis. Determine the percentage composition and empirical formula for this organic compound.

 

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계산하기 편하게,

Let, mg = g.

 

 

 

C의 질량 = 9.62 g CO2 × (12 g C / 44 g CO2) = 2.6236 g C

H의 질량 = 3.94 g H2O × (2 g H / 18 g H2O) = 0.4378 g H

 

일단, C, H, Cl로만 이루어져 있다고 가정하면,

Cl의 질량 = 8.23 - (2.6236 + 0.4378) = 5.1686 g Cl

[ 관련 예제로 설명 (CHO) https://ywpop.tistory.com/2854 ]

[ 관련 예제로 설명 (CHN) https://ywpop.tistory.com/3116 ]

 

 

 

각 원소의 퍼센트 조성비를 계산하면,

C의 함량 = (2.6236 / 8.23) × 100 = 31.88% C

H의 함량 = (0.4378 / 8.23) × 100 = 5.32% H

Cl의 함량 = (5.1686 / 8.23) × 100 = 62.80% Cl

 

 

 

Halogen 분석법으로부터,

Cl의 질량 = 13.49 g AgCl × (35.45 g Cl / 143.32 g AgCl) = 3.3367 g Cl

Cl의 함량 = (3.3367 / 5.32) × 100 = 62.72% Cl

 

 

 

연소분석법 62.80% Cl ≒ Halogen 분석법 62.72% Cl 이므로,

시료는 C, H, Cl로만 이루어진 화합물이 맞다.

 

 

 

각 성분의 몰수를 계산하면,

C의 몰수 = (31.88 g C) / (12 g/mol C) = 2.6567 mol C

H의 몰수 = 5.32 / 1 = 5.32 mol H

Cl의 몰수 = 62.80 / 35.45 = 1.7715 mol Cl

 

 

 

몰수의 가장 작은 정수비를 계산하면,

C : H : Cl = 2.6567/5.32 : 5.32/5.32 : 1.7715/5.32

= 0.499 : 1 : 0.333

= 2.994 : 6 : 1.998

≒ 3 : 6 : 2

---> 실험식 = C3H6Cl2

 

 

 

[ 참고: C3H6Cl2 isomers https://ywpop.tistory.com/8377 ]