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예제

규칙 및 법칙

화합물의 분자식에 탄소 및 수소가 아닌 원소가 있을 때 , 탄소 대 수소의 비를 예견하기 위하여 이용할 수 있는 세

가지 간단한 규칙을 다음에 제시한다 .

1. 열린사슬 포화탄화수소의 분자식을 group V 원소 (N, P, As, Sb, Bi) 가 들어 있는 식으로 바꾸려면 , 그런 group V 원소가 있을 때마다 수소 원자를 분자식에 하나씩 더하여야 한다 . 다음 예에서 , 각 식은 탄소 두 개의 비고리형 포화화합물에 맞게 고친 것이다 .

C2H6, C2H7N, C2H8N2, C2H9N3

2. 열린사슬 탄화수소의 분자식을 group VI 원소 (O, S, Se, Te) 가 들어 있는 식으로 바꿀 때 , 그런 원소가 있더라도 수소의 수는 바꿀 필요없이 그대로 둔다 . 다음 예에서 , 각 식은 탄소 두 개의 비고리형 포화화합물에 맞게 고친 것이다 .

C2H6, C2H6O, C2H6O2, C2H6O3

3. 열린사슬 포화탄화수소 분자식을 group VII 원소 (F, Cl, Br, I) 가 들어 있는 식으로 바꾸려면 , group VII 원소가 있을 때마다 수소 원자를 분자식에서 하나씩 빼주어야 한다 . 다음 예에서 , 각 식은 탄소 2 개의 비고리형 포화화합물에 맞게 고친 것이다 .

C2H6, C2H5F, C2H4F2, C2H3F3

화합물의 수소모자람 지수를 구하려면 다음 단계를 적용한다 .

1. 미지 물질과 같은 수의 탄소 원자가 있는 포화비고리형 탄화수소 화합물의 식을 구한다 .

2. 미지 물질에 들어 있는 , 탄소가 아닌 다른 원소들에 맞게 식을 고친다 . Group V 원소 각각 마다 수소 원소를 하나씩 더한다 . Group VII 원소 각각마다 수소 원소를 하나씩 뺀다 .

3. 이 식을 미지 물질의 분자식과 비교한다 . 두 식 사이의 수소 원자 수의 차이를 구한다 .

4. 수소모자람 지수를 구하기 위하여 위의 수소 원자 수의 차이를 둘로 나눈다 . 이것이 미지 물질의 구조식에 있는 π －결합 및 고리의 수가 된다 .

십삼의 규칙 (Rule of Thirteen)

• 십삼의 규칙의 첫 번째 단계로 탄소와 수소만이 들어 있는 기본식 (base formula) 을 만든다 . 기본식은 분자질량 (M) 을 13 ( 탄소와 수소의 질량 ) 으로 나눔으로써 얻을 수 있다 . 이 계산으로 몫 (n) 과나머지 (r) 를 얻는다 .

• 이렇게 하여 다음의 기본식이 구해진다 .

수소모자람 지수 ( 불포화 지수 )

• 앞 식의 수소모자람 지수 ( 불포화 지수 ) (U) 는 다음 관계식을 적용함으로써 쉽게 구할 수 있다 . 물론 수소모자람 지수는 1.4 절에서 다룬 방법으로도 구할 수 있다 .