분압과 전체 압력: solid carbon dioxide, CO2

분압과 전체 압력: solid carbon dioxide, CO2

 

 

7.8 g의 드라이아이스 조각을 27℃에서 4.0 L의 빈 용기에 담았다. 이산화탄소가 모두 승화하면 용기 내 압력은 얼마인가? 그리고 7.8 g의 드라이아이스를 이미 740 torr의 공기가 든 같은 크기의 용기에 두면 승화 후 용기 내 이산화탄소의 분압과 용기의 전체 압력은 얼마가 되겠는가?

 

A piece of solid carbon dioxide with a mass of 7.8 g is placed in a 4.0 L otherwise empty container at 27℃. What is the pressure in the container after all the carbon dioxide vaporizes? If 7.8 g solid carbon dioxide were placed in the same container but it already contained air at 740 torr, what would be the partial pressure of carbon dioxide and the total pressure in the container after carbon dioxide vaporizes?

 

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이 문제는 CO2가 순물질로 존재할 때와 혼합물로 존재할 때의 압력이 같다는 것을 보여줌으로서 분압의 개념을 설명하는 문제이기도 합니다.

 

 

CO2(몰질량 44.01 g/mol) 7.8 g의 mol수

= 7.8 g / (44.01 g/mol) = 0.18 mol CO2

 

PV = nRT

P = nRT / V

= (0.18 mol)(0.0821 atm-L/mol-K)(300.15 K) / (4.0 L)

= 1.109 = 1.1 atm ---> CO2의 압력

 

 

740 / 760 = 0.974 atm ---> 공기의 압력

 

공기가 있든 없든 상관없이 CO2의 압력은 1.1 atm이므로,

 

전체 압력(total pressure) = 공기의 분압 + CO2의 분압

= 0.974 atm + 1.1 atm = 2.1 atm