18℃, 0.974 atm에서 4.16 g I2와 2.48 L F2의 반응

18℃, 0.974 atm에서 4.16 g I2와 2.48 L F2의 반응

 

 

18℃, 0.974 atm에서 고체 아이오딘 4.16 g과 기체 플루오린 2.48 L의 반응으로

생성되는 기체 오플루오린화 아이오딘의 부피는 105℃, 0.935 atm에서 얼마인가?

I2(s) + 5F2(g) → 2IF5(g)

I2의 몰질량 = 253.81 g/mol

 

 

What volume of gaseous iodine pentafluoride measured at 105℃ and 0.935 atm, can be prepared by the reaction of 4.16 g of solid iodine with 2.48 L of gaseous fluorine at 18℃ and 0.974 atm?

 

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

 

[1] 각 반응물의 몰수 계산

 

4.16 g / (253.81 g/mol) = 0.01639 mol I2

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

n = PV / RT

= [(0.974) (2.48)] / [(0.08206) (273.15+18)]

= 0.1011 mol F2

 

 

 

 

[2] 한계 반응물 결정

 

I2 + 5F2 → 2IF5

I2 : F2 = 1 : 5 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.01639 mol I2와 반응하는 F2의 몰수를 계산하면,

I2 : F2 = 1 : 5 = 0.01639 mol : ? mol

 

? = 5 × 0.01639 = 0.08195 mol F2

---> F2는 이만큼 있다, 반응하고도 남는다?

---> F2는 과잉 반응물.

---> 따라서 한계 반응물은 I2.

( 참고: 한계 반응물 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

 

 

 

[3] 생성물의 부피 계산

 

I2 : IF5 = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.01639 mol I2 반응 시 생성되는 IF5의 몰수를 계산하면,

I2 : IF5 = 1 : 2 = 0.01639 mol : ? mol

 

? = 2 × 0.01639 = 0.03278 mol IF5

 

 

 

V = nRT / P

= (0.03278) (0.08206) (273.15+105) / (0.935)

= 1.0879 L IF5

 

 

 

답: 1.09 L

 

 

 

 

[키워드] 18℃ 0.974 atm 4.16 g 2.48 L IF5 105℃ 0.935 atm