28.0 wt% NH3 0.183 mL 0.623 M NaOBr 5.00 mL

28.0 wt% NH3 0.183 mL 0.623 M NaOBr 5.00 mL

28.0 wt% NH3 183 μL 0.623 M NaOBr 5.00 mL

 

 

28.0 wt% NH3 용액(d 0.899 g/mL) 0.183 mL에

0.623 M NaOBr 용액 5.00 mL를 가했을 때,

1) 한계 시약은?

2) 과량 시약은 반응 후에 얼마나 남을까?

3) N2는 최대한 얼마나 생성될 수 있을까?

 

 

Ammonia reacts with hypobromite, OBr^-, by the reaction

2NH3 + 3OBr^- → N2 + 3Br^- + 3H2O

Which is the limiting reagent if 5.00 mL of 0.623 M NaOBr solution are added to 183 μL of 28 wt% NH3 (14.8 M NH3 on the inside back cover of the book)?

How much of the excess reagent is left over?

 

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NH3의 몰질량 = 17.03 g/mol 이므로,

NH3의 몰수를 계산하면,

0.183 mL × (0.899 g/mL) × (28.0/100) / (17.03 g/mol)

= 0.183 × (0.899) × (28.0/100) / (17.03)

= 0.0027049 mol NH3

= 0.00270 mol NH3

 

또는

(14.8 mol/L) × (0.183/1000) L = 0.0027084 mol NH3

= 0.00271 mol NH3

 

 

 

NaOBr의 몰수를 계산하면,

(0.623 mol/L) × (5.00/1000) L = 0.003115 mol NaOBr

= 0.00312 mol NaOBr

 

 

 

2NH3 + 3OBr^- → N2 + 3Br^- + 3H2O

 

NH3 : NaOBr = 2 : 3 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.00270 mol NH3와 반응하는 NaOBr의 몰수를 계산하면,

NH3 : NaOBr = 2 : 3 = 0.00270 mol : ? mol

? = 3 × 0.00270 / 2 = 0.00405 mol NaOBr

---> NaOBr은 이만큼 없다, 부족하다.

---> NaOBr이 한계 시약.

( 참고: 한계시약 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

 

 

NH3 : NaOBr = 2 : 3 = ? mol : 0.00312 mol

? = 2 × 0.00312 / 3 = 0.00208 mol NH3

---> 반응한 NH3의 mol수

 

 

0.00270 – 0.00208 = 0.00062 mol NH3

또는

0.00271 – 0.00208 = 0.00063 mol NH3

---> 반응하고 남은 NH3의 mol수

 

 

 

NaOBr : N2 = 3 : 1 = 0.00312 mol : ? mol

? = 1 × 0.00312 / 3 = 0.00104 mol N2

---> N2의 이론적 수득량