화학량론. 한계반응물. NH3 + O2 → NO + H2O

화학량론. 한계반응물. NH3 + O2 → NO + H2O

 

 

질산을 제조하는 중간단계의 반응은,

암모니아와 산소기체로부터 일산화질소와 물을 생성한다.

485 g의 암모니아와 산소 792 g이 반응하여

생성되는 일산화질소의 질량은 몇 g인가?

 

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균형 맞춘 반응식

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

 

암모니아의 몰질량 = 17 g/mol 이므로, NH3의 몰수를 계산하면,

485 g / (17 g/mol) = 28.53 mol NH3

 

산소기체의 몰질량 = 32 g/mol 이므로, O2의 몰수를 계산하면,

792 g / (32 g/mol) = 24.75 mol O2

 

[ 한계 반응물 결정하기. 설명 http://ywpop.tistory.com/3318 ]

NH3 : O2 = 4 : 5 반응 비이므로,

1) 28.53 mol NH3와 모두 반응하는 O2의 몰수를 계산하면,

NH3 : O2 = 4 : 5 = 28.53 mol : ? mol

? = 5 × 28.53 / 4 = 35.66 mol O2 ... 이만큼 없다.

2) 24.75 mol O2와 모두 반응하는 NH3의 몰수를 계산하면,

NH3 : O2 = 4 : 5 = ? mol : 24.75 mol

? = 4 × 24.75 / 5 = 19.80 mol NH3 ... 반응하고도 남는다.

 

따라서 한계 반응물은 O2 이므로, 생성되는 NO의 몰수를 계산하면,

O2 : NO = 5 : 4 = 24.75 mol : ? mol

? = 4 × 24.75 / 5 = 19.80 mol NO

 

NO의 몰질량 = 30 g/mol 이므로, NO의 질량을 계산하면,

19.80 mol × (30 g/mol) = 594 g NO

 

답: 594 g