NO2 N2O4 기체의 부분압력. 혼합 기체의 밀도 2.7 g/L

NO2 N2O4 기체의 부분압력. 혼합 기체의 밀도 2.7 g/L

 

 

NO2는 NO2와 N2O4가 혼합된 상태로 존재한다.

25℃, 0.98 atm에서 혼합 기체의 밀도가 2.7 g/L일 때

각 기체의 부분압력을 구하여라.

 

 

이산화질소(NO2)는 NO2와 N2O4의 혼합물로 존재하기 때문에

기체 상태의 순수한 형태로 얻을 수 없다.

25℃ 및 0.98 atm에서 이 기체 혼합물의 밀도는 2.7 g/L이다.

각 기체의 부분압력은 얼마인가?

 

 

Nitrogen dioxide (NO2) cannot be obtained in a pure form in the gas phase

because it exists as a mixture of NO2 and N2O4.

At 25℃ and 0.98 atm, the density of this gas mixture is 2.7 g/L.

What is the partial pressure of each gas?

 

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2.7 g/L

---> 전체 기체 1 L당 전체 기체의 질량 = 2.7 g

 

 

 

PV = nRT 식으로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

전체 기체 1 L의 mol수를 계산하면,

n = PV / RT

= [(0.98) (1)] / [(0.08206) (273.15+25)]

= 0.040 mol

 

 

 

NO2의 mol수를 x라 두면,

> NO2의 mol수 = x

> N2O4의 mol수 = 0.040 – x

 

 

 

> NO2의 몰질량 = 46 g/mol

> N2O4의 몰질량 = 92 g/mol

 

 

 

전체 기체의 질량 = 2.7 g 이고,

mol수(n) × 몰질량(M) = 질량(W) 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

x(46) + (0.040 – x)(92) = 2.7 g

 

46x + 3.68 – 92x = 2.7

 

–46x = –0.98

 

x = 0.98 / 46 = 0.0213 = NO2의 mol수

 

 

 

NO2의 몰분율 = 0.0213 / 0.040

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2659 )

 

 

 

기체의 분압 = 기체의 몰분율 × 전체 압력

( 참고 https://ywpop.tistory.com/48 )

 

NO2의 분압 = (0.0213 / 0.040) × 0.98 = 0.52 atm

 

 

 

또는

PV = nRT 식으로, NO2의 분압(P)을 계산하면,

P = nRT / V

= [(0.0213) (0.08206) (273.15+25)] / (1) = 0.52 atm

 

 

 

N2O4의 분압 = 0.98 – 0.52 = 0.46 atm

 

 

 

답: NO2의 분압 = 0.52 atm, N2O4의 분압 = 0.46 atm

 

 

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이산화질소(NO2)는 NO2와 N2O4의 혼합물로 존재하기 때문에

기체 상태의 순수한 형태로 얻을 수 없다.

25℃ 및 0.980 atm에서 이 기체 혼합물의 밀도는 2.7 g/L이다.

각 기체의 부분압력은 얼마인가?

 

 

전체 기체 1 L의 mol수를 계산하면,

n = PV / RT

= [(0.980) (1)] / [(0.08206) (273.15+25)]

= 0.0400553 mol

 

 

NO2의 mol수를 x라 두면,

> NO2의 mol수 = x

> N2O4의 mol수 = 0.0400553 – x

 

 

x(46) + (0.0400553 – x)(92) = 2.7

46x + 3.68509 – 92x = 2.7

–46x = –0.98509

x = 0.98509 / 46 = 0.021415 = NO2의 mol수

 

 

NO2의 몰분율 = 0.021415 / 0.0400553

 

 

> NO2의 분압 = (0.021415 / 0.0400553) × 0.980 = 0.524 atm

> N2O4의 분압 = 0.980 – 0.524 = 0.456 atm

 

 

 

 

[키워드] NO2 N2O4 mixture 25℃ 0.98 atm density 2.7 g/L partial pressure