16 5-4 التحليل بالاحتراق
عند احتراق مركب عضوي احتراقًا تامًا يتحول كل ما فيه من كربون إلى CO₂ وكل ما فيه من هيدروجين إلى H₂O. ولذلك:
كتلة C = كتلة CO₂ × (12 ÷ 44) ، كتلة H = كتلة H₂O × (2 ÷ 18).
- فإذا كان المركب هيدروكربونيًا (C و H فقط) فإن مجموع الكتلتين يساوي كتلة العينة.
- وإذا كان المجموع أقل فالفرق هو كتلة الأكسجين (يُحسب بالفرق).
✍️ أمثلة محلولة
- مثال محلول (5-8): هيدروكربون (نمط الكتاب). هيدروكربون كتلته المولية \(78 g/\,\text{mol}\) وكتلة العينة 3.9 g ينتج من احتراقها 13.2 g من CO₂ و2.7 g من \[\begin{gathered}H_{2}O [\,\text{CO}_{2} = 44\end{gathered}\] ، H₂O = 18].
- كتلة \[\begin{gathered}C = \dfrac{13.2 \times 12}{44} = 3.6 g\end{gathered}\] ؛
- كتلة \[\begin{gathered}H = \dfrac{2.7 \times 2}{18} = 0.3 g\end{gathered}\] (المجموع 3.9 g فلا يوجد أكسجين).
- عدد المولات: C = 0.3 ؛
- H = 0.3 ← CH (كتلتها 13) ؛
- \[\begin{gathered}n = 78 \div 13 = 6\end{gathered}\] ← C₆H₆.
- مثال محلول (5-9): مركب به أكسجين. 2.3 g من مركب عضوي (C و H و O) أعطت 4.4 g من CO₂ و2.7 g من H₂O.
- كتلة \[\begin{gathered}C = \dfrac{4.4 \times 12}{44} = 1.2 g\end{gathered}\] ؛
- كتلة \[\begin{gathered}H = \dfrac{2.7 \times 2}{18} = 0.3 g\end{gathered}\] ؛
- كتلة \[\begin{gathered}O = 2.3 - 1.5 = 0.8 g\end{gathered}\].
- عدد المولات: C = 0.1 ، H = 0.3 ، O = 0.05.
- بالقسمة على 0.05: C₂H₆O (الصيغة الأولية).
- وبالكتلة المولية 46 تكون هي نفسها الصيغة الجزيئية.
- مثال محلول (5-10): إيجاد x و y. هيدروكربون \(C_{x}H_{y}\) كتلته المولية 44 ، أعطت 4.4 g منه 13.2 g من CO₂ و7.2 g من H₂O.
- كتلة \[\begin{gathered}C = \dfrac{13.2 \times 12}{44} = 3.6 g\end{gathered}\] ، كتلة \[\begin{gathered}H = \dfrac{7.2 \times 2}{18} = 0.8 g\end{gathered}\].
- عدد المولات: C = 0.3 ؛
- H = 0.8 ← النسبة 1 : 2.67 ← ×3 ← C₃H₈ (كتلته 44).
- إذن x = 3 و y = 8.
طريقة أخرى للهيدروكربون من مول واحد.
- إذا علمنا أن مولًا من الهيدروكربون يعطي عند احتراقه كتلة معلومة من CO₂ وH₂O فإن كتلة الكربون في CO₂ هي كتلة الكربون في مول الهيدروكربون، وكذلك الهيدروجين؛
- فنحوّلهما إلى مولات ثم نبسّطهما إلى أقل نسبة صحيحة.