원소분석. 연료 1몰의 완전연소에 필요한 공기의 몰수

원소분석. 연료 1몰의 완전연소에 필요한 공기의 몰수

 

 

질량으로 C 84.1%, H 15.9%의 조성을 가지는 탄화수소연료의 분자량은 114이다.

이 연료 1몰의 완전연소에 필요한 공기의 몰수는 약 얼마인가?

(단, C, H의 원자량은 각각 12, 1이다.)

 

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▶ 분자식 구하기 설명 http://ywpop.tistory.com/64

 

 

C, H의 몰수를 계산하면,

C의 몰수 = 84.1 g / (12 g/mol) = 7.0083 mol

H의 몰수 = 15.9 g / (1 g/mol) = 15.9 mol

 

 

C, H 몰수의 가장 작은 정수비를 계산하면,

C : H = 7.0083 : 15.9 = 7.0083/7.0083 : 15.9/7.0083

= 1 : 2.2687 = 4 : 9.0748 ≒ 4 : 9

---> 실험식 = C4H9

---> 실험식량 = 4(12) + 9(1) = 57

 

 

분자량 / 실험식량 = n

= 114 / 57 = 2

 

 

n(실험식) = 분자식

2(C4H9) = C8H18

 

 

또는
원소분석, 질량분석 결과로부터 분자식(CxHy) 계산 공식
x = 분자량 × (C의 조성백분율/100) / 12
y = 분자량 × (H의 조성백분율/100) / 1
 

x = 114 × (84.1/100) / 12 = 7.9895 ≒ 8
y = 114 × (15.9/100) / 1 = 18.126 ≒ 18
---> 분자식 = C8H18

 

 

탄화수소의 연소반응식

CxHy + (x + y/4) O2 → x CO2 + y/2 H2O

( 식 설명 http://ywpop.tistory.com/7441 )

 

C8H18 + 12.5O2 → 8CO2 + 9H2O

계수비 = C8H18 : O2 = 1 : 12.5

 

 

기체의 경우, 계수비 = 몰수비 = 부피비 이므로,

( 설명 http://ywpop.tistory.com/8512 )

 

공기 중 산소의 부피비(21%)로 나눠주면,

12.5몰 / (21/100) = 59.5몰

( 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/9471 )

 

 

답: 60몰