炭素の質量百分率から分子式の炭素の個数を求める方法

化学の問題で、炭素の質量百分率と分子量が与えられたとき、どのようにして炭素の個数を求めるかについて解説します。特に、質量百分率が76.9%の炭素を含む化合物の分子量156の物質の炭素の個数を求める方法に焦点を当てます。

1. 質量百分率から炭素の質量を求める

まず、与えられた分子量156に基づき、炭素の質量を計算します。炭素の質量百分率は76.9%ですので、分子全体の質量156の76.9%を計算して、炭素の質量を求めます。計算式は次のようになります。

炭素の質量 = 156 × (76.9 / 100) = 120.2 g

炭素の質量が分かったので、次に炭素のモル数を求めます。炭素のモル質量は12 g/molです。モル数は次の式で求められます。

モル数 = 炭素の質量 / 炭素のモル質量 = 120.2 / 12 = 10.02 mol

次に、炭素のモル数を基に、分子内の炭素原子の個数を求めます。化合物の分子量が156であり、モル数が10.02 molの場合、分子内に含まれる炭素の個数は次のように計算できます。

炭素の個数 = 10.02 mol × 6.022 × 10²³個/mol = 6.03 × 10²⁴個

質問で示されたように、組成式において比率を求めることは重要ですが、ここで計算したように個数を求める方法では、分子内の炭素の個数を直接求めることができます。質量百分率と分子量の情報から、炭素の個数を計算することで、化合物の具体的な成分について理解を深めることができます。

この問題では、分子量156、炭素の質量百分率76.9%の物質の炭素の個数を求めました。質量百分率を基に炭素の質量を求め、それを炭素のモル質量で割ってモル数を求め、最終的に炭素の個数を計算しました。この手法を使うことで、質量百分率と分子量から特定の成分の個数を求めることができます。