[시료의 질량] – [(C+H)의 질량] = O의 질량

[시료의 질량] – [(C+H)의 질량] = O의 질량

 

 

산소(O)를 포함한 유기물 시료의 실험식을 구할 때,

즉, C, H, O로 이루어진 유기물 시료의 실험식을 구할 때,

[시료의 질량] – [(C+H)의 질량] = O의 질량

이렇게 해서 O의 질량을 구하는 이유

 

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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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예를 들어, 에탄올(C2H5OH)을 연소 분석할 경우,

실험 장치 안에서는 다음과 같은 연소 반응이 일어납니다.

C2H5OH + 3O2(과량) → 2CO2 + 3H2O

 

 

 

에탄올에 들어있던 C는 모두 CO2로, H는 모두 H2O로 변했기 때문에,

생성된 CO2와 H2O의 질량으로부터

각각 C와 H의 질량을 구할 수 있습니다.

가령, CO2의 질량이 x g, H2O의 질량이 y g이면,

 

 

 

 

그러나 O의 경우,

에탄올에 들어있는 O와 연소 반응물인 산소(O2)에 들어있는 O,

둘 다가 CO2와 H2O로 변했기 때문에,

에탄올에 들어있는 O와 산소(O2)에 들어있는 O를 구분할 수 없습니다.

( 즉, 시료를 연소시키기 위해 공급한 공기 중 산소(O)와

시료에 포함된 산소(O)를 구분할 수 없습니다. )

 

 

 

그래서, 이 때문에, 간단히,

[시료의 질량] – [(C+H)의 질량] = O의 질량

이렇게 에탄올에 들어있는 O의 질량을 구하는 것입니다.

 

 

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반응형

 

C와 H의 질량을 구한 방법과 똑같이,

O의 질량을 구해도 되지 않나요? 즉,

CO2의 질량 × (32 g O / 44 g CO2), 이렇게 구한 O의 질량과

H2O의 질량 × (16 g O / 18 g H2O), 이렇게 구한 O의 질량을

더하면 시료에 포함된 O의 질량이 되지 않나요?

 

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결론은 안 됩니다.^^

이유는 위에서 설명했듯이,

시료에 포함된 O와 공기에 포함된 O를 구분할 수 없기 때문입니다.

 

 

 

만약 위에서 예를 든 설명에서와 같이

균형 맞춘 화학 반응식이 있다면(주어진다면),

귀찮더라도 어떻게 화학량론적으로 계산해 볼 수도 있겠지만,

문제는 균형 맞춘 화학 반응식이 주어지지 않는다는 것입니다.

( 절대로 주어질 수가 없습니다. )

왜냐하면, 반응물의 분자식을 모르기 때문입니다.

( 반응물의 실험식을 구하고자 연소분석(원소분석)을 하죠.^^ )

 

 

 

반응물의 분자식을 알아야, 균형 맞춘 화학 반응식을 완성할 수 있으며,

비로소 화학량론적으로 몇 몰 O2가 반응하는지 알 수 있으며,

이때는 어떻게 화학량론적으로 반응한 공기 중 O2의 질량을 계산해서,

CO2의 질량 × (32 g O / 44 g CO2), 이렇게 구한 O의 질량과

H2O의 질량 × (16 g O / 18 g H2O), 이렇게 구한 O의 질량의 합에서,

화학량론적으로 반응한 O2의 질량을 빼주면,

시료에 포함된 O의 질량을 구할 수도 있지 않을까 싶네요.

 

 

 

그러나 분자식은 고사하고 실험식도 모르는 상황이므로,

이런 시도는, 다행히, 불가능합니다.

 

 

 

설령, 균형 맞춘 화학 반응식이 주어져도, 저 같으면, 그냥, 간단히,

[시료의 질량] – [(C+H)의 질량] = O의 질량

이렇게 해서 O의 질량을 구하겠습니다.

 

 

 

 

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