혼합기체의 물질량분율(몰분율)과 평균분자량 구하기

혼합기체의 물질량분율(몰분율)과 평균분자량 구하기

 

 

조성이 C2H4 20 wt%, C2H6 40 wt%, C3H8 40 wt%인 혼합기체에서,

각 성분의 물질량분율과 혼합기체의 평균분자량을 구하시오.

 

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C2H4의 몰질량(분자량) = 28 g/mol

C2H6의 몰질량(분자량) = 30 g/mol

C3H8의 몰질량(분자량) = 44 g/mol

 

 

질량 백분율(wt%)과 관련된 문제는 %를 g으로 바꾸면 대부분 문제가 쉽게 해결됩니다.

%를 g으로 바꾸면, 각 성분의 질량은 다음과 같으며,

 

C2H4의 질량 = 20 g

C2H6의 질량 = 40 g

C3H8의 질량 = 40 g

 

 

각 성분의 질량과 몰질량으로부터 몰수를 구할 수 있으며,

 

C2H4의 몰수 = (20 g) / (28 g/mol) = 0.71 mol

C2H6의 몰수 = (40 g) / (30 g/mol) = 1.33 mol

C3H8의 몰수 = (40 g) / (44 g/mol) = 0.91 mol

 

 

각 성분의 전체 몰수는 0.71 + 1.33 + 0.91 = 2.95 mol이 되며,

따라서 각 성분의 물질량분율(몰분율)은 다음과 같습니다.

 

C2H4의 물질량분율 = (0.71 mol) / (2.95 mol) = 0.24

C2H6의 물질량분율 = (1.33 mol) / (2.95 mol) = 0.45

C3H8의 물질량분율 = (0.91 mol) / (2.95 mol) = 0.31

 

 

 

 

혼합기체의 평균분자량은

 

(28×20%) + (30×40%) + (44×40%) =
(28×0.2) + (30×0.4) + (44×0.4) = 35.2 g/mol

 

 

 

[ 참고: 공기의 평균 분자량 https://ywpop.tistory.com/3707 ]