燃焼分析計算機

燃焼分析は、完全燃焼で生じる生成物を測定して化合物の元素組成を求める方法です。元の試料中の炭素は二酸化炭素に、水素は水になります。窒素ガスや二酸化硫黄を回収した場合は、それらから窒素や硫黄も定量できます。元の化合物中の酸素は通常、元の試料質量から測定した各元素の質量を差し引いて求めます。 計算ではまず各生成物の質量を物質量に換算します。二酸化炭素一モルには炭素原子一モルが、水一モルには水素原子二モルが含まれます。窒素ガス一モルには窒素原子二モル、二酸化硫黄一モルには硫黄原子一モルが含まれます。各物質量に原子のモル質量を掛けると、差し引きで酸素を求める際に使う元素質量が得られます。 組成式は原子数の最も簡単な整数比を表します。各元素の物質量を、最小の正の物質量で割ります。整数に近い比はそのまま丸められますが、1.5 や 1.333 のような比ではすべての値に共通の小さな係数を掛ける必要があります。実験のばらつきにより比が厳密になることは少ないため、計算機は小さな倍率を試して整数に近い関係を探します。ただし、不適切な測定や不純な試料では誤解を招く比になることがあります。 分子式は組成式の整数倍です。モル質量が与えられると、計算機はそれを組成式に対応するモル質量で割り、最も近い正の整数に丸めます。グルコースの場合、燃焼分析から組成式 CH2O が得られます。その組成式に対応するモル質量は約 30.026 グラム毎モルで、測定モル質量が 180.156 付近なら倍率は六となり、C6H12O6 が得られます。 完全燃焼、生成物の定量的な回収、純粋な試料が不可欠な前提です。一酸化炭素、すす、残留水分、漏れ、未測定のヘテロ原子は結果をゆがめます。差し引きで求める酸素にはすべての質量誤差が累積し、試料中の酸素割合が小さいほど影響が大きくなります。窒素と硫黄の任意欄は、適合する方法で生成物を実際に測定した場合を除き、ゼロのままにしてください。この計算機で化学量論を整理し、実験計算を確認したうえで、実験データに見合う精度で化学式を報告してください。