N2H4는 N2O4와 반응하여 질소기체와 물을 생성

N2H4는 N2O4와 반응하여 질소기체와 물을 생성

 

 

하이드라진(N2H4)은 사산화이질소(N2O4)와 다음과 같이 반응하여 질소 기체와 물을 생성한다.

2N2H4 + N2O4 → 3N2 + 4H2O

2.15×10^2 g의 N2H4와 2.30×10^2 g의 N2O4를 섞었을 때 위의 반응으로 얻을 수 있는 질소 기체의 질량(g)은 얼마인가?

(유효숫자를 고려하여 계산하세요.)

(원자량: H=1.008, N=14.01, O=16.00 amu)

 

---------------------------------------------------

 

N2H4의 몰질량 = 2(14.01) + 4(1.008) = 32.05 g/mol

N2O4의 몰질량 = 2(14.01) + 4(16.00) = 92.02 g/mol

N2의 몰질량 = 2(14.01) = 28.02 g/mol

 

 

2.15×10^2 g N2H4의 몰수

= (2.15×10^2 g) / (32.05 g/mol) = 6.71 mol N2H4

( 계산 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

2.30×10^2 g N2O4의 몰수

= (2.30×10^2 g) / (92.02 g/mol) = 2.50 mol N2O4

 

 

N2H4 : N2O4 = 2 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

6.71 mol N2H4와 반응하는 N2O4의 몰수를 계산하면,

N2H4 : N2O4 = 2 : 1 = 6.71 mol : ? mol

? = 1 × 6.71 / 2 = 3.36 mol N2O4

---> N2O4는 이만큼 없다. N2O4는 부족하다.

---> N2O4가 한계반응물.

( 한계반응물 설명 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

 

N2O4 : N2 = 1 : 3 계수비(= 몰수비) 이므로,

2.50 mol N2O4가 반응하면 생성되는 N2의 몰수를 계산하면,

N2O4 : N2 = 1 : 3 = 2.50 mol : ? mol

? = 3 × 2.50 / 1 = 7.50 mol N2

 

 

N2의 몰질량 = 28.02 g/mol 이므로,

7.50 mol N2의 질량을 계산하면,

7.50 mol × (28.02 g/mol) = 210. g N2

 

 

답: 2.10×10^2 g

 

 

 

[키워드] N2H4 + N2O4 기준문서, N2O4 + N2H4 기준문서