원소분석 및 질량분석 결과로부터 분자식 구하기

원소분석 및 질량분석 결과로부터 분자식 구하기

 

A. 원소분석 결과

 

(원소분석 시료의 양 : 5~10 mg)

 

C : 61.2891%, H : 5.0477%, O : 32.1723%

 

기기분석 결과 중에서 아마도 원소분석이 제일 간단할 듯...

원소의 무게 함량 퍼센트가 다입니다.

합이 딱 100%가 안 되는 것은 잡다한 오차 때문입니다.

이제 이 무게 함량 퍼센트 결과를 가지고 실험식을 만들어 봅시다.

실제 실험에 사용한 시료의 무게는 5~10 mg 정도이지만, 시료의 무게를 100 g이라고 가정합니다. 그러면, 원자의 무게 함량 퍼센트를 그대로 원자의 무게로 쓸 수 있고, 이렇게 하면, 원자의 무게와 몰질량으로부터 몰수를 계산할 수 있습니다.

 

몰질량으로부터 몰수 계산

 

C : 61.2891 g ÷ 12.01 g/mol = 5.103 mol

H : 5.0477 g ÷ 1.008 g/mol = 5.008 mol

O : 32.1723 g ÷ 16.00 g/mol = 2.011 mol

 

대부분 실험 오차 때문에 딱 떨어지는 정수가 바로 구해지지는 않습니다. 이때 약간의 수학적 센스가 필요한데, 이번 실험에선 비교적 쉽게 아래와 같은 실험식을 구할 수 있습니다.

 

실험식 = C5 H5 O2

 

B. 질량분석 결과

 

Mass of molecular ion : 194

 

실험식량 계산 = 5×12.01 + 5×1.008 + 2×16.00 = 97.10 g

 

분자량 / 실험식량 = 194 / 97.10 = 2

 

분자식 = 2 × C5 H5 O2 = C10 H10 O4

영원파님의 파란블로그에서 발행된 글입니다.