질량 보존의 법칙과 화학량론

질량 보존의 법칙과 화학량론

 

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▶ 참고: 질량 보존의 법칙

[ https://ywpop.tistory.com/16676 ]

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▶ 예: CH4의 연소 반응

 

 

[ 그림 출처 Wikimedia ] CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.

 

 

 

> CH4의 몰질량 = (12) + 4(1) = 16 g/mol

> O2의 몰질량 = 2(16) = 32 g/mol

> CO2의 몰질량 = (12) + 2(16) = 44 g/mol

> H2O의 몰질량 = 2(1) + (16) = 18 g/mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/16840 )

 

 

 

 

A. 질량 보존의 법칙

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

 

> 반응물들의 질량의 합

(CH4) + 2(O2) = (16) + 2(32) = 80

 

> 생성물들의 질량의 합

(CO2) + 2(H2O) = (44) + 2(18) = 80

 

> 반응물들의 질량의 합 = 생성물들의 질량의 합

---> 질량 보존의 법칙

 

 

 

 

B. 질량 보존의 법칙과 화학량론

[예제] 100 g CH4가 완전 연소될 때,

 

a) 생성되는 CO2의 질량은?

 

질량 보존의 법칙에 따라,

16 g CH4가 반응하면, 44 g CO2가 생성되므로,

질량비로 계산하면,

CH4 : CO2 = 16 g : 44 g = 100 g : ? g

 

? = [44 × 100] / 16 = 275 g CO2

 

 

 

b) 생성되는 H2O의 질량은?

 

질량 보존의 법칙에 따라,

16 g CH4가 반응하면, 2(18 g) H2O가 생성되므로,

질량비로 계산하면,

CH4 : 2H2O = 16 g : 2(18 g) = 100 g : ? g

 

? = [2(18) × 100] / 16 = 225 g H2O

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/21546 ] 1.0 kg CO2 제거에 필요한 NaOH의 질량

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/21541 ] 메탄올 6.0 kg 제조에 필요한 CO와 H2의 질량

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/21506 ] 7 g N2로 얻을 수 있는 NH3

 

 

 

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