동일한 질량의 N2와 O2를 반응시켰을 때 92 g NO2가 생성

동일한 질량의 N2와 O2를 반응시켰을 때 92 g NO2가 생성

 

 

동일한 질량의 N2와 O2를 반응시켰을 때 92 g NO2가 생성되었다.

반응시킨 N2의 질량이 x g이면, x는?

단, 원자량은 N = 14, O = 16.

 

 

 

> N2의 몰질량 = 2(14) = 28 g/mol

> O의 몰질량 = 2(16) = 32 g/mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/16840 )

 

 

 

NO2의 몰질량 = (14) + 2(16) = 46 g/mol 이므로,

92 g NO2의 몰수를 계산하면,

92 g / (46 g/mol) = 2 mol NO2

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

 

[1] N2가 한계 반응물이라 가정하면,

 

NO2 생성 반응식

N2 + 2O2 → 2NO2

 

N2 : NO2 = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

2 mol NO2 생성에 필요한

N2의 몰수를 계산하면,

N2 : NO2 = 1 : 2 = ? mol : 2 mol

 

? = 1 mol N2

 

 

 

N2의 몰질량 = 28 g/mol 이므로,

1 mol N2의 질량 = 28 g = x

 

 

 

동일한 질량이므로,

28 g O2의 몰수

= 28 g / (32 g/mol) = 0.875 mol

 

 

 

N2 : O2 = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

1 mol N2와 반응하는 O2의 몰수는 2 mol.

---> O2는 0.875 mol밖에 없으므로,

( O2는 2 mol 이상 있어야 한다. )

 

N2는 한계 반응물이 아니다.

---> O2가 한계 반응물이다.

( 참고: 한계 반응물 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

 

 

 

[2] O2가 한계 반응물이므로,

 

O2 : NO2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

2 mol NO2 생성에 필요한

O2의 몰수 = 2 mol

 

 

 

2 mol O2의 질량

= 2 mol × (32 g/mol) = 64 g

 

 

 

동일한 질량이므로,

N2의 질량 = 64 g = x

 

 

 

답: x = 64 g

 

 

 

 

[키워드] N2 + 2O2 → 2NO2 반응 기준