この質問は、ヨードホルム反応における反応式の係数を求める問題です。反応式を未定係数法を使用して解くためには、各元素に対する質量保存の法則を適用し、係数を決定する必要があります。以下では、反応式の各係数について具体的に解説します。
ヨードホルム反応の化学式
反応式は以下の通りです:
CH3CH(OH)CH2CH3 + aI2 + bNaOH → CHI3 + C2H5COONa + cNaI + dH2O
未定係数法による計算
各元素の保存則を基に、反応式の係数を計算していきます。
炭素 (C)
左辺にはCが4個(C4H10O)あり、右辺にはCHI3とC2H5COONaの炭素がそれぞれ1個と2個存在します。よって、炭素については式が合います。
水素 (H)
水素の数は、左辺に10個(C4H10O)あります。右辺では、CHI3(1個)、C2H5COONa(5個)、水(H2O)中の水素を含めて考えます。結果、d = 2となります。
酸素 (O)
酸素は、左辺で1個(C4H10O)あり、右辺ではC2H5COONa(1個)と水(H2O)から来る酸素です。式を組み合わせてb = 2となります。
ヨウ素 (I)
ヨウ素は、a個のI2(左辺)で反応し、右辺ではCH3CH(OH)CH2CH3と反応してCHI3を形成します。式を立てると、a = 4となります。
ナトリウム (Na)
ナトリウムはb個のNaOHで反応し、右辺ではC2H5COONaとNaIに変換されます。式から、c = 5となります。
最終的な係数
以上の計算から、未定係数法により求められた反応式の係数は、a = 4, b = 6, c = 5, d = 5です。このように、化学反応における係数を計算する際には、元素ごとに物質収支を取り、未知の係数を決定することが重要です。
まとめ
ヨードホルム反応の係数を求める際には、各元素に対して質量保存の法則を適用し、未定係数法を使用して計算します。今回の問題においては、a = 4, b = 6, c = 5, d = 5が正しい係数となります。
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