연소분석 관련 화학량론

연소분석 관련 화학량론

 

 

분자식이 C_n H_m인 화합물 A를 완전 연소시켰다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 고르시오.

(단, H, C의 원자량은 각각, 1, 12이고,

0℃, 1기압에서 기체 1몰의 부피는 22.4 L이다.)

 

<보기>

가. 생성된 CO2의 몰수는 H2O 몰수의 m/2n 배이다.

나. 화합물 A 1몰이 완전 연소될 때 생성되는 O2의 몰수는

(n + m/2) 몰이다.

다. 0℃, 1기압에서 CO2 11.2 L가 생성되기 위해

연소시켜야 하는 화합물 A의 질량은 (12n + m)/2n g이다.

 

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이런 문제는 제일 간단한 탄화수소인 메탄(CH4)의 연소 반응식을

완성시켜 사용하면 쉽게 해결 가능합니다.

 

균형 맞춘 메탄의 완전 연소 반응식

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

 

따라서 n = 1, m = 4 가 됩니다.

 

가. CO2 : H2O = 1 : 2 반응 비이므로,

생성된 CO2의 몰수는 H2O 몰수의 1/2배이어야 하는데,

m/2n = 4/(2*1) = 2배이므로, 틀림.

 

나. CH4 : O2 = 1 : 2 반응 비이므로,

소모되는 O2의 몰수는 2몰이어야 하는데,

(n + m/2) = (1 + 4/2) = 3몰이므로, 틀림.

 

다. CH4 : CO2 = 1 : 1 반응 비이므로,

CO2 0.5몰이 생성되기 위해 A는 0.5몰, 즉 8 g 연소시켜야 하는데,

(12*1 + 4)/(2*1) = 8 g이므로, 맞음.

 

답: 다