미지 기체 분출 속도 14.3 mL/min O2 분출 속도 16.8 mL/min

미지 기체 분출 속도 14.3 mL/min O2 분출 속도 16.8 mL/min

 

 

The rate of effusion of an unknown gas was measured and found to be 14.3 mL/min. Under identical conditions, the rate of effusion of pure oxygen gas is 16.8 mL/min. Based on this information, which of the following gases could be the unknown gas?

 

 

알려지지 않은 미지 기체의 분출 속도가 측정되었으며

14.3 mL/min인 것으로 측정되었다.

동일한 조건에서 순수한 산소(O2) 가스의 분출 속도는

16.8 mL/min이다. 이 결과를 기반으로

미지의 기체 시료는 다음 중 무엇인가?

a. N2

b. NO

c. CO2

d. C2H6

e. none of these

 

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그레이엄의 법칙. Graham’s Law

v1 / v2 = (M2 / M1)^(1/2)

> v1, v2: 기체 분자의 확산(분출) 속도

> M1, M2: 기체의 분자량

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3478 )

 

 

 

1 → 미지, 2 → O2, 이렇게 두면,

v1 / v2 = (M2 / M1)^(1/2)

 

14.3 / 16.8 = (32 / M1)^(1/2)

 

32 / M1 = (14.3 / 16.8)^2

 

M1 = 32 / (14.3 / 16.8)^2

= 44.17 g/mol

 

 

 

> N2 (nitrogen): 28 g/mol

> NO (nitric oxide): 30 g/mol

> CO2 (carbon dioxide): 44 g/mol

> C2H6 (ethane): 30 g/mol

 

 

 

분자량이 44인 물질을 고르면,

답: c. CO2

 

 

 

 

[참고] 1 → O2, 2 → 미지, 이렇게 두면,

v1 / v2 = (M2 / M1)^(1/2)

 

16.8 / 14.3 = (M2 / 32)^(1/2)

 

(16.8 / 14.3)^2 = M2 / 32

 

M2 = (16.8 / 14.3)^2 × 32

= 44.17 g/mol

 

 

 

 

[키워드] 그레이엄 기준