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일반화학/[03장] 화학양론

CH3OH 68.5 kg CO 8.60 kg H2 3.57×10^4 g CH3OH percent yield

by 영원파란 2022. 11. 27.
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CH3OH 68.5 kg CO 8.60 kg H2 3.57×10^4 g CH3OH percent yield

 

 

68.5 kg CO is reacted with 8.60 kg H2.

What is the percent yield of methanol

if 3.57×10^4 g CH3OH is produced?

2H2(g) + CO(g) → CH3OH(l)

 

---------------------------------------------------

 

CO의 몰질량 = (12.01) + (16.00)

= 28.01 g/mol 이므로,

 

(68.5 kg) (1000 g / 1 kg) (1 mol / 28.01 g)

= (68.5) (1000) (1 / 28.01)

= 2445.555 mol CO

 

 

 

H2의 몰질량 = 2(1.008)

= 2.016 g/mol 이므로,

 

(8.60 kg) (1000 g / 1 kg) (1 mol / 2.016 g)

= (8.60) (1000) (1 / 2.016)

= 4265.873 mol H2

 

 

 

메탄올 합성 반응식

CO + 2H2 → CH3OH

 

CO : H2 = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

2445.555 mol CO와 반응하는 H2의 몰수를 계산하면,

CO : H2 = 1 : 2 = 2445.555 mol : ? mol

 

? = 2 × 2445.555 = 4891.11 mol H2

---> H2는 이만큼 없다, 부족하다?

---> H2 = 한계 반응물.

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

 

 

 

한계 반응물이 생성물의 양을 결정하므로,

H2 : CH3OH = 2 : 1 = 4265.873 mol : ? mol

 

? = 4265.873 / 2 = 2132.9365 mol CH3OH

 

 

 

CH3OH의 몰질량 = (12.01) + 4(1.008) + (16.00)

= 32.042 g/mol 이므로,

 

(2132.9365 mol) (32.042 g/mol)

= 68343.55 g CH3OH

---> 이론적 수득량

 

 

 

수득률 = (실제 수득량 / 이론적 수득량) × 100

( 참고 https://ywpop.tistory.com/61 )

 

= (3.57×10^4) / 68343.55 × 100

= 52.2%

 

 

 

 

[참고] 수득률을 한 번에 계산하면,

(3.57×10^4) / [(8.60) (1000) (1 / 2.016) (1 / 2) (32.042)] × 100

= 52.2%

 

 

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