한계반응물. 50.0 g LiAlH4 + 100. g BF3 반응

한계반응물. 50.0 g LiAlH4 + 100. g BF3 반응

LiAlH4 + BF3 → LiF + AlF3 + B2H6

 

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> LiAlH4의 몰질량 = 37.95 g/mol

> BF3의 몰질량 = 67.81 g/mol

> LiF의 몰질량 = 25.94 g/mol

> AlF3의 몰질량 = 83.98 g/mol

> B2H6의 몰질량 = 27.67 g/mol

 

 

 

 

[각 반응물의 몰수 계산]

 

LiAlH4의 몰질량 = 37.95 g/mol 이므로,

50.0 g / (37.95 g/mol) = 1.3175 mol LiAlH4

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

100. / 67.81 = 1.4747 mol BF3

 

 

 

 

[한계 반응물 결정]

 

균형 맞춘 반응식

3LiAlH4 + 4BF3 → 3LiF + 3AlF3 + 2B2H6

 

LiAlH4 : BF3 = 3 : 4 계수비(= 몰수비) 이므로,

1.3175 mol LiAlH4와 반응하는 BF3의 몰수를 계산하면,

LiAlH4 : BF3 = 3 : 4 = 1.3175 mol : ? mol

? = 4 × 1.3175 / 3 = 1.7567 mol BF3

---> BF3는 이만큼 없다, 부족하다!?

---> BF3가 한계 반응물.

( LiAlH4는 과잉 반응물 )

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

 

 

 

 

[생성물의 질량 계산]

 

생성물의 양은 한계 반응물의 양에 의해 결정된다.

BF3 : LiF : AlF3 : B2H6 = 4 : 3 : 3 : 2 계수비(= 몰수비)

 

 

 

BF3 : LiF = 4 : 3 = 1.4747 mol : ? mol

? = 3 × 1.4747 / 4 = 1.106025 mol LiF

 

1.106025 mol × (25.94 g/mol) = 28.7 g LiF

 

 

 

BF3 : AlF3 = 4 : 3 = 1.4747 mol : ? mol

? = 3 × 1.4747 / 4 = 1.106025 mol AlF3

 

1.106025 × 83.98 = 92.9 g AlF3

 

 

 

BF3 : B2H6 = 4 : 2 = 1.4747 mol : ? mol

? = 2 × 1.4747 / 4 = 0.73735 mol B2H6

 

0.73735 × 27.67 = 20.4 g B2H6

 

 

 

 

[반응 후 남은 과잉 반응물의 질량 계산]

 

1.4747 mol BF3와 반응하는 LiAlH4의 몰수를 계산하면,

LiAlH4 : BF3 = 3 : 4 = ? mol : 1.4747 mol

? = 3 × 1.4747 / 4 = 1.1060 mol LiAlH4

 

 

1.3175 – 1.1060 = 0.2115 mol LiAlH4

---> 반응 후 남은 과잉 반응물의 몰수

 

 

0.2115 × 37.95 = 8.03 g LiAlH4

---> 반응 후 남은 과잉 반응물의 질량