이상기체방정식과 기체의 몰질량: 사염화크립톤, krypton tetrachloride, KrCl4

이상기체방정식과 기체의 몰질량: 사염화크립톤, krypton tetrachloride, KrCl4

 

 

15.0 L의 견고한 용기에 0.500 atm의 크립톤 기체와 1.50 atm의 염소 기체를 350.℃에서 채웠다. 크립톤과 염소가 반응하여 사염화크립톤이 생성된다. 수득률을 100%로 가정하면 이 조건에서 생성되는 사염화크립톤의 질량은 얼마인가?

 

A 15.0 L rigid container was charged with 0.500 atm of krypton gas and 1.50 atm of chlorine gas at 350℃. The krypton and chlorine react to form krypton tetrachloride. What mass of krypton tetrachloride can be produced assuming 100% yield?

 

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균형 맞춘 반응식

Kr(g) + 2Cl2(g) → KrCl4

 

PV = nRT

n = PV / RT

 

Kr(g)의 mol수를 계산하면,

= (0.500 atm)(15.0 L) / (0.0821 atm-L/mol-K)(623.15 K)

= 0.147 mol Kr

 

Cl2(g)의 mol수를 계산하면,

= (1.50 atm)(15.0 L) / (0.0821 atm-L/mol-K)(623.15 K)

= 0.440 mol Cl2

 

Kr : Cl2 = 1 : 2 반응이므로,

(0.147 mol Kr) × 2 = 0.294 ---> 이만큼 Cl2는 있다.

(0.440 mol Cl2) / 2 = 0.220 ---> 이만큼 Kr은 없다.

 

따라서 한계시약은 Kr이므로, 생성되는 KrCl4의 mol수는

Kr : KrCl4 = 1 : 1 반응이므로, 0.147 mol KrCl4

 

KrCl4의 몰질량(225.61 g/mol)을 사용해서 mol수를 질량으로 환산하면,

(0.147 mol) × (225.61 g/mol) = 33.2 g KrCl4