이상기체방정식. PV = nRT. 과산화수소의 분해 반응

이상기체방정식. PV = nRT. 과산화수소의 분해 반응

 

 

진한 과산화수소 용액은 소량의 전이 금속(Mn 또는 Fe)의 촉매 작용으로 폭발적으로 분해된다.

2H2O2(aq) → 2H2O(l) + O2(g)

질량비로 50%의 과산화수소 125 g의 용액이 분해될 때 발생되는 순수 O2(g)의 부피는 27℃, 746 torr에서 얼마인가?

(단, 물의 증기압은 무시한다.)

 

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2H2O2 → 2H2O + O2

 

125 g의 50%는 62.5 g.

H2O2의 몰질량 = 34 g/mol

 

62.5 g H2O2의 몰수를 계산하면,

= 62.5 g / (34 g/mol) = 1.838 mol H2O2

 

H2O2 : O2 = 2 : 1 반응 비이므로,

1.838 mol H2O2가 분해되면, 생성되는 O2의 몰수는

2 : 1 = 1.838 mol : ? mol

? = 1.838 / 2 = 0.919 mol O2

 

PV = nRT

 

이상기체방정식에 몰수, 온도, 압력을 대입하면

V = nRT / P

= (0.919 mol)(0.0821 atm-L/mol-K)(27+273 K) / (746/760 atm)

= 23.06 L O2