Al2(SO4)3 제조. H2SO4 용액 5 L와 Al(OH)3 5 kg 반응

Al2(SO4)3 제조. H2SO4 용액 5 L와 Al(OH)3 5 kg 반응

 

 

H2SO4를 Al(OH)3와 반응시켜 Al2(SO4)3를 제조하려고 한다.

H2SO4 용액 5 L와 Al(OH)3 5 kg을 반응시킬 때

생성되는 Al2(SO4)3의 양을 구하시오.

단, H2SO4 용액의 순도는 98%, 비중은 1.84

 

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H2SO4의 몰질량 = 98.08 g/mol 이므로,

H2SO4 용액 5 L에 들어있는 H2SO4의 몰수를 계산하면,

(5000 mL) (1.84 g/mL) (1 mol / 98.08 g) (98/100)

= (5000) (1.84) (1 / 98.08) (98/100)

= 91.925 mol H2SO4

( 참고: 순도 https://ywpop.tistory.com/8147 )

 

 

 

Al(OH)3의 몰질량 = 78.00 g/mol 이므로,

Al(OH)3 5 kg의 몰수를 계산하면,

5000 g / (78.00 g/mol) = 64.1026 mol Al(OH)3

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8884 )

 

Al(OH)3 : H2SO4 = 2 : 3 계수비(= 몰수비) 이므로,

91.925 mol H2SO4와 반응하는 Al(OH)3의 몰수를 계산하면,

Al(OH)3 : H2SO4 = 2 : 3 = ? mol : 91.925 mol

 

? = 2 × 91.925 / 3 = 61.28 mol Al(OH)3

---> Al(OH)3는 이만큼 있다, 반응하고도 남는다?

---> Al(OH)3 = 과잉 반응물, H2SO4 = 한계 반응물.

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

 

 

 

생성물의 양은 한계 반응물에 의해 결정되므로,

H2SO4 : Al2(SO4)3 = 3 : 1 = 91.925 mol : ? mol

 

? = 91.925 / 3 = 30.642 mol Al2(SO4)3

 

 

 

Al2(SO4)3의 몰질량 = 342.15 g/mol 이므로,

30.642 mol × (342.15 g/mol) = 10484 g Al2(SO4)3

 

 

 

답: 10.5 kg

 

 

 

 

[키워드] Al(OH)3 + H2SO4 반응 기준문서, H2SO4 + Al(OH)3 반응 기준문서