기체법칙과 화학량론: 염화칼륨(KCl)의 생성 반응

기체법칙과 화학량론: 염화칼륨(KCl)의 생성 반응

 

 

기압 0.293 atm, 온도 293 K에서 8.2 L의 염소(Cl2) 기체가 11.5 g의 칼륨(K) 금속과 반응하면 몇 g의 염화칼륨(KCl)이 생성되는가?

단, 염소 기체는 이상기체로 가정하고, 기체상수는 0.082 atm-L/mol-K이다.

또한, K의 몰질량은 39.1 g/mol이고, KCl의 몰질량은 74.5 g/mol이다.

 

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균형 맞춘 반응식

2K + Cl2 → 2KCl

 

염소 기체의 몰수를 구하면,

PV = nRT

n = PV / RT

= (0.293 * 8.2) / (0.082 * 293)

= 0.1 mol

 

칼륨의 몰수를 구하면,

11.5 g / (39.1 g/mol) = 0.294 mol

 

K : Cl2 = 2 : 1 반응이므로,

2 : 1 = 0.294 mol : ?

? = 0.147 mol

---> Cl2는 이만큼 없으므로, Cl2가 한계시약.

 

Cl2 : KCl = 1 : 2 반응이므로,

1 : 2 = 0.1 mol : ?

? = 0.2 mol KCl 생성

 

KCl의 질량을 구하면,

0.2 mol * (74.5 g/mol) = 14.9 g