Zn + HCl. 25.0℃ 7.80 L 0.980 atm 23.8 mmHg

Zn + HCl. 25.0℃ 7.80 L 0.980 atm 23.8 mmHg

 

 

아연 금속 시료를 과량의 염산과 완전히 반응시켰다.

25.0℃에서 수상 포집한 수소 기체의 부피는 7.80 L이고 대기압은 0.980 atm.

반응에 사용된 아연 금속의 질량(g)을 계산하시오.

 

 

A sample of zinc metal reacts completely with an excess of hydrochloric acid:

Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

 

The hydrogen gas produced is collected over water at 25.0℃ using an arrangement. The volume of the gas is 7.80 L, and the pressure is 0.980 atm. Calculate the amount of zinc metal in grams consumed in the reaction. (Vapor pressure of water at 25℃ = 23.8 mmHg.)

 

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H2의 압력 = 0.980 - (23.8/760) = 0.948684 atm

( 참고: 수상포집 https://ywpop.tistory.com/3490 )

 

 

PV = nRT 로부터,

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

H2의 몰수를 계산하면,

n = PV / RT

= [(0.948684) (7.80)] / [(0.08206) (273.15+25)]

= 0.302447 mol H2

 

 

Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

 

Zn : H2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.302447 mol H2 생성 시

반응한 Zn의 몰수 = 0.302447 mol

 

 

Zn의 몰질량 = 65.38 g/mol 이므로,

0.302447 mol Zn의 질량을 계산하면,

0.302447 mol × (65.38 g/mol) = 19.8 g Zn

 

 

답: 19.8 g