수소 1몰이 완전연소할 때 필요한 공기량은

수소 1몰이 완전연소할 때 필요한 공기량은?

(단, 공기 중 산소 함량은 20%)

 

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균형 맞춘 반응식

2H2 + O2 → 2H2O

 

균형 맞춘 반응식으로부터,
화학량론적으로 O2의 몰수를 계산하면,
H2 : O2 = 2 : 1 = 1 mol : ?
? = 0.5 mol O2

 

공기 중 산소 함량이 20%이므로,
필요한 공기의 몰수를 계산하면,
0.5 mol / 0.2 = 2.5 mol

 

공기의 평균 분자량이 29 g/mol 이므로,
필요한 공기의 질량을 계산하면,
2.5 mol × (29 g/mol) = 72.5 g

 

STP에서 기체 1 mol의 부피 = 22.4 L 이므로,
필요한 공기량을 부피로 나타내면,
2.5 mol × (22.4 L/mol) = 56 L