CrO3 100 g 에틸알코올 100 g 황산크롬(III) 40.5 g 아세트산

CrO3 100 g 에틸알코올 100 g 황산크롬(III) 40.5 g 아세트산

 

 

삼산화크롬 CrO3 100 g과 에틸알코올 100 g을 1 L의 물에 녹인 다음

황산을 넣어 산성으로 만들었더니 황산크롬(III)과 40.5 g의 아세트산이 생성되었다.

1) CrO3와 CH3CH2OH 중 과잉 반응물은 어느 것이며 몇 g 남겠는가?

2) 아세트산의 수율은 얼마인가?

 

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> CrO3의 몰질량 = 99.99 ≒ 100 g/mol

> CH3CH2OH의 몰질량 = 46.07 ≒ 46 g/mol

> CH3COOH의 몰질량 = 60.05 ≒ 60 g/mol

 

 

 

CrO3 100 g의 몰수를 계산하면,

100 g / (100 g/mol) = 1 mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

에틸알코올 100 g의 몰수를 계산하면,

100 g / (46 g/mol) = 2.1739 mol

 

 

 

균형 맞춘 화학 반응식

3CH3CH2OH + 4CrO3 + 6H2SO4 → 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 9H2O

( 참고 https://ywpop.tistory.com/15301 )

 

 

 

CH3CH2OH : CrO3 = 3 : 4 계수비(= 몰수비) 이므로,

1 mol CrO3와 반응하는 CH3CH2OH의 몰수를 계산하면,

CH3CH2OH : CrO3 = 3 : 4 = ? mol : 1 mol

? = 3 / 4 = 0.75 mol CH3CH2OH

---> CH3CH2OH는 이만큼 있다, 남는다.

---> CH3CH2OH가 과잉 반응물.

---> 한계 반응물은 CrO3.

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

 

 

 

2.1739 mol - 0.75 mol = 1.4239 mol CH3CH2OH

1.4239 mol × (46 g/mol) = 65.5 g CH3CH2OH

---> 반응 후 남은 CH3CH2OH의 질량

 

 

 

 

CrO3 : CH3COOH = 4 : 3 계수비(= 몰수비) 이므로,

1 mol CrO3 반응 시 생성되는 CH3COOH의 몰수를 계산하면,

CrO3 : CH3COOH = 4 : 3 = 1 mol : ? mol

? = 3 / 4 = 0.75 mol CH3COOH

 

 

 

0.75 mol × (60 g/mol) = 45 g CH3COOH

---> 아세트산의 이론적 수득량

 

 

 

수율 = (40.5 g / 45 g) × 100 = 90%

( 참고 https://ywpop.tistory.com/61 )