[고등화학1] 1단원 화학반응식 양적관계 : 질량 자료가 나올 때 문제풀이 4편

"화학반응식과 양적관계 단원"에서 질량 자료가 나올 때 어떤 생각을 해야 할까요?

 

3편에 이은 4편입니다.

 

[3편 바로가기]

[고등화학1] 1단원 화학반응식 양적관계 : 질량 자료가 나올 때 문제풀이 3편

 

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양적관계 문제에서 질량 자료가 나온다면, 목표는 두가지 입니다.


1) 질량보존을 이용하여 반응질량비를 찾아내자.
2) 각각 질량에 해당되는 몰, 부피를 찾아내자.


이를 염두하면서, 문제하나를 살펴봅시다.

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1A(g) + xB(g) -> 1C(g) + xD(l)

실험 I과 II 에서 생성된 C(g)의 질량은 같습니다.


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우선, 반응질량비를 구하는 목표를 가지고 자료를 바라보겠습니다.


생성된 C(g)의 질량이 같다는 것은 같은 양만큼 반응했다는 것입니다.


따라서, 실험I 에서는 A가 w만큼 반응하였고, B는 4w 만큼 반응하였을 것입니다.


반응 후 자료에서 실험I, II의 전체 기체 밀도비, 부피비가 모두 나와있기 때문에 자동으로 질량비도 알 수 있겠습니다.


전체 기체의 질량비는 3 : 7 입니다.


실험 I 에서는 A가 w 남고, 실험 II 에서는 B가 6w 남습니다.


따라서, 실험 I, II의 전체 기체 질량은 5w 만큼 차이가 날 것입니다.


전체 기체 질량비 3 : 7 을 15/4 : 35/4 로 교정하면 실제값이 될 것입니다.


실험 I 에서는 C가  11/4 만큼 생겼음을 알 수 있습니다.


반응 질량비는 1 : 4 : 11/4 : 9/4 = 4 : 16 : 11 : 9 입니다.

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이제 질량에 해당되는 몰수를 알아보는 목표를 가지고 자료를 바라보겠습니다.


반응식에서 A와 C의 계수는 동일합니다. 따라서, A 분자량 : C 분자량 = 4 : 11 입니다.


반응 후 실험 I의 몰수는 1/4 + 1/4 = 1/2 이고, 실험 II의 몰수는 6/b + 1/4 = 1 이여야 합니다.
(반응 후 전체 기체의 부피는 1 : 2, b는 B의 분자량)

따라서, b는 8입니다. 반응 계수 x는 2가 되겠습니다.


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이 문제에서는 질량에 해당되는 몰수를 분자량 비를 이용해서 구해보았습니다.


감사합니다.