225 g 클로로벤젠(C6H5Cl) 157.5 g 클로랄(C2HOCl3) DDT 합성

225 g 클로로벤젠(C6H5Cl) 157.5 g 클로랄(C2HOCl3) DDT 합성

 

 

살충제인 DDT(C14H9Cl5)의 합성반응이 아래와 같다.

2C6H5Cl + C2HOCl3 → C14H9Cl5 + H2O

225 g 클로로벤젠(C6H5Cl)과 157.5 g 클로랄(C2HOCl3)을 반응시켜

DDT를 합성할 때에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

 

 

살충제인 DDT(C14H9Cl5)의 합성반응이 아래와 같다. 225g의 클로로벤젠(C6H5Cl)과 157.5g의 클로랄(C2HOCl3)을 반응시켜 DDT를 합성할 때에 대한 다음 설명 중 틀린 것은? (단, 클로로벤젠: 112.5g/mol, 클로랄: 147.5g/mol, DDT: 354.5g/mol이다.)

① 이 반응의 한계시약(limiting reagent)은 클로로벤젠이다.

② 반응기에 남은 물질의 총 질량은 372.5g이다.

③ 반응이 완전히 진행될 경우, 반응기에 남은 시약은 클로랄 10g과 DDT 354.5g이다.

④ DDT의 실제 수득량이 177.25g일 경우 수득률은 50%이다.

 

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C6H5Cl의 몰질량 = 112.5 g/mol 이므로,

225 g / (112.5 g/mol) = 2 mol C6H5Cl

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

157.5 g / (147.5 g/mol) = 1.0678 mol C2HOCl3

 

 

 

2C6H5Cl + C2HOCl3 → C14H9Cl5 + H2O

 

C6H5Cl : C2HOCl3 = 2 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

2 mol C6H5Cl와 반응하는 C2HOCl3의 몰수 = 1 mol.

---> C2HOCl3는 이만큼 있다, 남는다?

---> C2HOCl3는 과잉 반응물, C6H5Cl이 한계 반응물.

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

 

 

 

C6H5Cl : C14H9Cl5 = 2 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

2 mol C6H5Cl 반응 시 생성되는 C14H9Cl5의 몰수 = 1 mol

---> 생성되는 C14H9Cl5의 질량 = 354.5 g

 

 

 

미반응물 C2HOCl3의 질량을 계산하면,

0.0678 mol × (147.5 g/mol) = 10.0005 g

 

 

 

반응기에 남은 물질의 총 질량

= 354.5 + 10.0005 = 364.5 g

 

 

 

DDT의 실제 수득량이 177.25 g일 경우,

수득률(%) = (177.25 g / 354.5 g) × 100 = 50%

( 참고 https://ywpop.tistory.com/61 )

 

 

 

답: ② 반응기에 남은 물질의 총 질량은 372.5g이다.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/7791 ] 1142 g 클로로벤젠을 485 g 클로랄과 반응

 

 

 

[키워드] 225 g 클로로벤젠 157.5 g 클로랄 반응, 225 g C6H5Cl 157.5 g C2HOCl3 반응, 살충제인 DDT 합성 기준문서