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화학

분압: Dumas method

by 영원파란 2015. 6. 15.

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분압: Dumas method

 

 

유기화합물에 포함된 질소의 함유량은 Dumas법으로 구할 수 있다. 미지의 물질을 고온에서 CuO(s)와 반응시킨다.

Compound --- hot CuO(s) ---> N2(g) + CO2(g) + H2O(g)

생성물 기체들을 진한 KOH 용액에 통과시켜 이산화탄소를 제거한다. 남은 기체는 질소를 포함하고 있으며, 수증기로 포화되어있다. 0.253 g의 시료를 사용한 실험에서, 25, 726 torr에서 수증기로 포화된 31.8 mL의 질소 기체가 생성되었다면, 시료에서 질소의 질량 백분율(%)은 얼마인가? (25에서 수증기압은 23.8 torr이다.)

 

The nitrogen content of organic compounds can be determined by the Dumas method. The compound in question is first reacted by passage over hot CuO(s):

Compound --- Hot CuO(s) ---> N2(g) + CO2(g) + H2O(g)

The product gas is then passed through a concentrated solution of KOH to remove the CO2. After passage through the KOH solution, the gas contains N2 and is saturated with water vapor. In a given experiment a 0.253 g sample of a compound produced 31.8 mL of N2 saturated with water vapor at 25°C and 726 torr. What is the mass percent of nitrogen in the compound? (The vapor pressure of water at 25°C is 23.8 torr.)

 

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전체 압력 = 질소 분압 + 수증기 분압

질소 분압 = 전체 압력 수증기 분압

= 726 23.8 = 702.2 torr = 0.924 atm

 

PV = nRT

n = PV / RT

= (0.924)(0.0318) / (0.0821)(298)

= 0.00120 mol N2

 

질소의 몰질량(28.02 g/mol)을 사용해서 몰수를 질량으로 환산하면,

0.00120 * 28.02 = 0.0336 g N2

 

질소의 질량 백분율

= (0.0336 / 0.253 ) * 100 = 13.3%

  

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