이상기체방정식 응용 문제: 반응한 알루미늄의 질량 계산

이상기체방정식 응용 문제: 반응한 알루미늄의 질량 계산

 

 

알루미늄 시료와 완전히 반응하기 위해 STP에서 2.00 L의 순수한 산소가 필요하다면, 반응한 알루미늄의 질량은 얼마인가?

4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s)

 

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문제의 조건에서 존재하는 산소의 mol수를 이상기체방정식으로 구하면,

PV = nRT

n = PV / RT

= (1 atm)(2.00 L) / (0.0821 atm-L/mol-K)(273.15 K)

= 0.0892 mol O2

 

알루미늄과 산소는 화학량론적으로 4 : 3 반응하므로,

반응한 알루미늄의 mol수는

Al(s) : O2(g) = 4 : 3 = ? : 0.0892 mol

? = 0.1189 mol Al

 

Al의 몰질량(26.98 g/mol)을 사용해서 질량으로 환산하면,

(0.1189 mol) × (26.98 g/mol) = 3.208 g Al

 

답: 3.208 g Al