90℃에서 1.50 L 강철 용기에 H2 5.50 g, N2 7.31 g, NH3 2.42 g

90℃에서 1.50 L 강철 용기에 H2 5.50 g, N2 7.31 g, NH3 2.42 g

 

 

90℃에서 1.50 L 강철 용기에

H2 5.50 g, N2 7.31 g, NH3 2.42 g이 들어있다.

용기 내 각 성분 기체의 부분 압력과 전체 압력을 계산하시오.

(H2, N2, NH3의 몰질량은 각각 2.0, 28.0, 17.0)

 

 

A 1.50 L steel container at 90℃

contains 5.50 g of H2, 7.31 g of N2, and 2.42 g of NH3.

What is the partial pressure of each gas

and the total pressure in the container?

 

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▶ 참고: 돌턴의 분압법칙

[ https://ywpop.tistory.com/48 ]

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각 기체의 몰수를 계산하면,

> H2: 5.50 g / (2.0 g/mol) = 2.75 mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

> N2: 7.31 / 28.0 = 0.261 mol

 

> NH3: 2.42 / 17.0 = 0.142 mol

 

 

 

기체 전체의 몰수 = 2.75 + 0.261 + 0.142 = 3.153 mol

 

 

 

이상기체방정식, PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

용기 내 전체 압력을 계산하면,

P = nRT / V

= (3.153) (0.08206) (273.15+90) / (1.50)

= 62.6 atm

 

 

 

 

각 기체의 몰분율을 계산하면,

> H2: 2.75 / 3.153 = 0.872

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2659 )

 

> N2: 0.261 / 3.153 = 0.0828

 

> NH3: 0.142 / 3.153 = 0.0450

 

 

 

각 기체의 분압을 계산하면,

> H2: 0.872 × 62.6 atm = 54.6 atm

 

> N2: 0.0828 × 62.6 atm = 5.18 atm

 

> NH3: 0.0450 × 62.6 atm = 2.82 atm

 

 

 

 

[참고] 각 기체의 몰수로부터 각 기체의 압력을 계산해서,

( ---> 각 기체의 부분 압력 )

예) H2의 압력 = (2.75) (0.08206) (273.15+90) / (1.50) = 54.6 atm

 

각 기체의 압력을 모두 더해서 전체 압력을 구할 수도 있다.

 

 

 

[키워드] 90℃ 1.50 L H2 5.50 g, N2 7.31 g, NH3 2.42 g