이상기체방정식 응용. 마그네슘 금속과 염산의 반응

이상기체방정식 응용. 마그네슘 금속과 염산의 반응

수소 기체의 수상포집과 분압법칙

 

 

마그네슘 금속은 염산과 반응하여 수소 기체를 생성한다.

Mg(s) + 2HCI(aq) → MgCI2(aq) + H2(g)

 

생성된 기체의 부피는 25℃, 747 mmHg에서 3.557 L이다. 포화 수증기의 부분압력이 23.8 mmHg라면 수소 기체의 부분압력은 몇 mmHg인가? 또한 반응한 마그네슘은 몇 g인가?

 

 

Magnesium metal reacts with aqueous HCl to yield H2 gas according to the following equation:

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)
The gas that forms is found to have a volume of 3.557 L at 25℃ and a pressure of 747 mmHg. Assuming that the gas is saturated with water vapor at a partial pressure of 23.8 mmHg, what is the partial pressure (in mmHg) of the H2? How many grams of magnesium metal were used in the reaction?

 

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수소 기체의 부분압력

= 747 mmHg - 23.8 mmHg = 723.2 mmHg

 

 

 

생성된 기체(H2)의 몰수를 계산하면,

PV = nRT

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

n = PV / RT

= (723.2/760 atm)(3.557 L) / (0.08206 atm•L/mol•K)(25+273.15 K)

= [(723.2/760)(3.557)] / [(0.08206)(25+273.15)]

= 0.1383 mol H2

 

 

 

Mg : H2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

반응한 Mg의 몰수 = 0.1383 mol Mg

 

 

 

Mg의 몰질량 = 24.31 g/mol 이므로,

몰수를 질량으로 환산하면,

0.1383 mol × (24.31 g/mol) = 3.362 g Mg

 

 

 

답: 723.2 mmHg, 3.362 g

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/7265 ]

 

 

 

 

 

 

 

 

[키워드] Mg metal HCl H2 gas 25C 747 mmHg 3.557 L 23.8 mmHg