주성분 C10H17O6N 폐기물 0.5 kg 소각에 필요한 공기의 무게(kg)

주성분 C10H17O6N 폐기물 0.5 kg 소각에 필요한 공기의 무게(kg)

 

 

주성분이 C10H17O6N인

활성슬러지 폐기물을 소각처리하려고 한다.

폐기물 0.5 kg당 필요한 이론적 공기의 무게는?

(단, 공기 중 산소량은 중량비로 23%)

 

 

55. 주성분이 C10H17O6N인 활성슬러지 폐기물을 소각처리하려고 한다. 폐기물 0.5kg당 필요한 이론적 공기의 무게는? (단, 공기중 산소량은 중량비로 23%)

① 약 2.15 kg

② 약 3.15 kg

③ 약 4.15 kg

④ 약 5.15 kg

 

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탄소 연소 반응식

C + O2 → CO2

C : O2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비)

 

 

 

수소 연소 반응식

H2 + 0.5 O2 → H2O

H : O2 = 2 : 0.5 = 4 : 1 = 1 : (1/4) 계수비(= 몰수비)

 

 

 

C10H17O6N의 몰질량

= 10(12) + 17(1) + 6(16) + (14)

= 247 g/mol

 

 

 

1 mol C10H17O6N 속에,

> 10 mol C (---> 10 mol O2 필요)

> 17 mol H (---> 17/4 mol O2 필요)

> 6 mol O (---> 6/2 mol O2 존재)

가 들어있으므로,

1 mol C10H17O6N 연소에

필요한 O2의 몰수

= 10 + (17/4) – (6/2)

= 11.25 mol

 

 

 

반응형

 

 

 

[참고] 연소 물질에 포함된 O는

( 연소 물질에 존재하는 O는 )

연소용 O2로 사용되기에

연소 물질에 포함된 O의 몰수만큼

( 연소 물질에 존재하는 O의 몰수만큼 )

필요한 O2의 몰수에서 빼준다.

 

 

 

O2의 몰질량 = 32 g/mol 이므로,

11.25 mol O2의 질량을 계산하면,

11.25 mol × (32 g/mol)

= 360 g

---> 1 mol C10H17O6N 연소, 즉

247 g C10H17O6N 연소에

필요한 O2의 질량

 

 

 

0.5 kg C10H17O6N 연소에

필요한 O2의 질량을

질량비로 계산하면,

( 참고: 질량비로 계산 https://ywpop.tistory.com/22115 )

 

C10H17O6N : O2 = 247 g : 360 g = 0.5 kg : ? kg

 

? = 360 × 0.5 / 247

= 0.728745 kg

 

 

 

공기 중 O2는 중량비로 23% 이므로,

0.728745 kg O2를 포함하는

공기의 질량을 계산하면,

0.728745 kg / (23/100)

= 3.16846 kg

 

 

 

답: ② 약 3.15 kg

 

 

 

 

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