화학량론적 계산과 이상기체방정식: Hydrogen cyanide, HCN 제조

화학량론적 계산과 이상기체방정식: Hydrogen cyanide, HCN 제조

 

 

사이안화 수소는 상업적으로 높은 온도에서 메테인, CH4(g), 암모니아, NH3(g), 산소, O2(g)를 반응시켜 제조한다. 다른 생성물은 수증기이다.

a. 화학 반응식을 써라.

b. 20.0 L CH4(g), 20.0 L NH3(g), 20.0 L O2(g)로부터 생산되는 HCN(g)의 부피는 얼마인가? 모든 기체의 부피는 같은 온도와 압력에서 측정한다.

 

Hydrogen cyanide is prepared commercially by the reaction of methane, CH4(g), ammonia, NH3(g), and oxygen, O2(g), at high temperature. The other product is gaseous water.

a. Write a chemical equation for the reaction.

b. What volume of HCN(g) can be obtained from 20.0 L CH4(g), 20.0 L NH3(g), and 20.0 L O2(g)? The volumes of all gases are measured at the same temperature and pressure.

 

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a. 2CH4 + 2NH3 + 3O2 → 2HCN + 6H2O

 

b. PV = nRT

n = PV / RT 인데, 온도와 압력이 같으므로,

n = V 이므로,

모든 반응물의 mol수 = 20.0 mol

 

CH4 : NH3 : O2 = 2 : 2 : 3 반응이므로,

한계시약은 산소. 그리고

 

O2 : HCN = 3 : 2 반응이므로, HCN의 mol수(=부피)는

3 : 2 = (20.0 mol O2) : ?

? = 13.3 mol = 13.3 L HCN