CH3OH C2H5OH mixture 0.220 g excess O2 0.366 g CO2

CH3OH C2H5OH mixture 0.220 g excess O2 0.366 g CO2

 

 

An organic liquid is a mixture of

methyl alcohol (CH3OH) and ethyl alcohol (C2H5OH).

A 0.220 g sample of the liquid is burned in an excess of O2(g)

and yields 0.366 g CO2(g) (carbon dioxide).

a) What is the mass of methyl alcohol (CH3OH) in the sample?

b) What is the mass percentage of ethyl alcohol, C2H5OH, in the solution?

 

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> CH3OH의 몰질량 = 32.04 g/mol

> C2H5OH의 몰질량 = 46.07 g/mol

> CO2의 몰질량 = 44.01 g/mol

 

 

 

혼합물의 질량

= CH3OH의 질량(a) + C2H5OH의 질량(b)

= 0.220 g

---> a + b = 0.220 ... (1)식

 

 

 

메탄올 연소 반응식

2CH3OH(g) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 4H2O(g)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7442 )

 

CH3OH : CO2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

CO2의 질량 = x 라 두면,

CH3OH : CO2 = 1 : 1 = a/32.04 : x/44.01

( 참고: n = W/M https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

a/32.04 = x/44.01

 

x = (44.01/32.04)a = 1.3736a

---> 메탄올 연소 시 생성되는 CO2의 질량

 

 

 

에탄올 연소 반응식

C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l)

 

C2H5OH : CO2 = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

CO2의 질량 = y 라 두면,

C2H5OH : CO2 = 1 : 2 = b/46.07 : y/44.01

 

2b/46.07 = y/44.01

 

y = 2(44.01/46.07)b = 1.9106b

---> 에탄올 연소 시 생성되는 CO2의 질량

 

 

 

생성된 CO2의 질량

= x + y

= 0.366 g

---> 1.3736a + 1.9106b = 0.366 ... (2)식

 

 

 

from (1)식,

b = 0.220 – a ... (3)식

 

 

 

(3)식을 (2)식에 대입해서 정리하면,

1.3736a + 1.9106(0.220 – a) = 0.366

 

1.3736a + 1.9106(0.220) – 1.9106a = 0.366

 

–0.537a = 0.366 – 1.9106(0.220) = –0.054332

 

a = 0.054332 / 0.537

= 0.1012 g

---> 메탄올의 질량

 

 

 

 

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