CHO 연소분석. 0.1005 g menthol 0.2829 g CO2 0.1159 g H2O

CHO 연소분석. 0.1005 g menthol 0.2829 g CO2 0.1159 g H2O

 

 

Menthol, the substance we can smell in mentholated cough drops,

is composed of C, H, and O.

A 0.1005 g sample of menthol is combusted,

producing 0.2829 g of CO2 and 0.1159 g of H2O.

a) What is the empirical formula for menthol?

b) If menthol has a molar mass of 156 g/mol,

what is its molecular formula?

 

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

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

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

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각 성분의 질량을 계산하면,

C의 질량 = 0.2829 g × (12/44) = 0.07715 g C

H의 질량 = 0.1159 g × (2/18) = 0.01288 g H

O의 질량 = 0.1005 g - (0.07715 g + 0.01288 g) = 0.01047 g O

 

 

 

각 성분의 몰수를 계산하면,

C의 몰수 = 0.07715 g / 12 = 0.006429 mol C

H의 몰수 = 0.01288 g / 1 = 0.01288 mol H

O의 몰수 = 0.01047 g / 16 = 0.0006544 mol O

 

 

 

몰수의 가장 작은 정수비를 계산하면

C : H : O = 0.006429 : 0.01288 : 0.0006544

= 0.006429/0.0006544 : 0.01288/0.0006544 : 0.0006544/0.0006544

= 9.8243 : 19.6822 : 1

---> 숫자가 애매하게 나왔다, 마치 실제 실험에서와 같이.

 

9.8 은 ≒ 10 으로 볼 수 있으나,

19.68 은 ≒ 20 으로 보기에 무리가 있다.

 

다행히 이 예제의 경우에는 분자량이 주어졌기에,

일단 19.68 ≒ 20 으로 보고 실험식량을 계산하면,

10(12) + 20(1) + (16) = 156 이므로,

19.68 ≒ 20 으로 보고 모든 계산을 마칠 수 있다.

 

 

 

분자량이 주어지지 않았다면,

정확한 원자량으로 다시 계산해봐야 된다.

 

 

 

C의 질량 = 0.2829 g × (12.011/44.01) = 0.077208 g C

H의 질량 = 0.1159 g × (2.016/18.015) = 0.01297 g H

O의 질량 = 0.1005 g - (0.077208 g + 0.01297 g) = 0.010322 g O

 

 

 

C의 몰수 = 0.077208 g / 12.011 = 0.006428 mol C

H의 몰수 = 0.01297 g / 1.0079 = 0.01287 mol H

O의 몰수 = 0.010322 g / 15.999 = 0.0006452 mol O

 

 

 

C : H : O = 0.006428 : 0.01287 : 0.0006452

= 0.006428/0.0006452 : 0.01287/0.0006452 : 0.0006452/0.0006452

= 9.963 : 19.95 : 1

≒ 10 : 20 : 1

---> 실험식 = C10 H20 O

---> 실험식량 = 10(12.011) + 20(1.0079) + (15.999) = 156.27

 

 

 

실험식량 ≒ 몰질량 이므로,

실험식 = 분자식 = C10H20O