탄화수소 연소분석. 44 g CO2 + 27 g H2O

탄화수소 연소분석. 44 g CO2 + 27 g H2O

 

 

탄소(C)와 수소(H)로 되어있는 유기화합물을 연소시켜

이산화탄소(CO2) 44 g, 물(H2O) 27 g을 얻었다.

탄소와 수소의 몰비율은?

 

 

탄소와 수소로 되어있는 유기화합물을 연소시켜

CO2 44g, H2O 27g을 얻었다.

이 유기화합물의 탄소와 수소 몰비율(C:H)은 얼마인가?

 

 

 

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

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

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

 

 

 

 

탄화수소의 연소반응식

CxHy + O2 → CO2 + H2O

 

또는

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7441 )

 

 

 

탄화수소(미지 시료)에 들어있는 탄소(C)는

공기 중 산소(O2)와 결합하여 CO2가 되고,

 

탄화수소(미지 시료)에 들어있는 수소(H)는

공기 중 산소(O2)와 결합하여 H2O가 된다.

 

 

 

따라서

▶ 연소생성물 CO2에 들어있는 C의 질량 = 탄화수소에 들어있는 C의 질량

▶ 연소생성물 H2O에 들어있는 H의 질량 = 탄화수소에 들어있는 H의 질량

 

 

 

CO2의 분자량 = (C) + 2(O) = (12) + 2(16) = 44 이므로,

44 g CO2에 들어있는 C의 질량 = 12 g

---> (12 g C / 44 g CO2)

 

 

 

H2O의 분자량 = 2(H) + (O) = 2(1) + (16) = 18 이므로,

18 g H2O에 들어있는 H의 질량 = 2 g

---> (2 g H / 18 g H2O)

 

 

반응형

 

 

아래에 나오는 (1), (2), (3), (4)식은 거의 공식과 같다.

따라서 연소생성물인 CO2와 H2O의 질량을

아무 생각 없이(?) 기계적으로 대입해서 계산하면 된다.

 

 

 

 

각 성분의 질량을 계산하면,

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

(2) H의 질량 = 27 g H2O × (2 g H / 18 g H2O) = 3 g H

 

 

 

각 성분의 몰수를 계산하면,

(3) C의 몰수 = 12 g / (12 g/mol) = 1 mol C

(4) H의 몰수 = 3 g / (1 g/mol) = 3 mol H

( 참고: n=W/M https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

 

[공식] 각 성분의 몰수를 한 번에 계산하면,

C의 몰수 = 연소생성물 CO2의 질량 × (12 / 44) / 12

= 44 g × (12 / 44) / 12 = 1 mol C

 

H의 몰수 = 연소생성물 H2O의 질량 × (2 / 18) / 1

= 27 g × (2 / 18) / 1 = 3 mol H

 

 

 

 

몰수의 가장 작은 정수비를 계산하면,

C : H = 1 : 3

---> 실험식 = CH3

---> 실험식량 = (12) + 3(1) = 15

 

 

 

답: C : H = 1 : 3

 

 

 

 

[참고] 각 성분의 몰수를 계산했을 때,

위 예제처럼 정수로 딱 떨어지지 않으면,

몰수의 가장 작은 정수비를 계산한다.

---> 실험식 결정.

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/13651 ] 4.40 g CO2 + 2.25 g H2O

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/17771 ] 169.2 mg CO2 + 34.6 mg H2O

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/24558 ] 7.2 g H2O + 7.2 L CO2

 

 

 

[키워드] 탄화수소 연소분석 기준, CH 연소분석 기준, 탄화수소 연소분석 사전, CH 연소분석 사전