수소 기체의 수상포집과 분압법칙. Mg + HCl

수소 기체의 수상포집과 분압법칙. Mg + HCl

 

 

Magnesium metal reacts with aqueous HCl to yield H2 gas according to the following equation:

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)

The gas that forms is found to have a volume of 5.457 L at 25℃ and a pressure of 745.4 mmHg.

a) Assuming that the gas is saturated with water vapor at a partial pressure of 23.8 mmHg, what is the partial pressure (in mmHg) of the H2?

b) How many grams of magnesium metal were used in the reaction?

 

 

생성된 기체의 부피는 25℃, 745.4 mmHg에서 5.457 L이다. 포화 수증기의 부분압력이 23.8 mmHg라면 수소 기체의 부분압력은 몇 mmHg인가? 또한 반응한 마그네슘은 몇 g인가?

 

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수소 기체의 부분압력

= 745.4 mmHg - 23.8 mmHg = 721.6 mmHg

 

 

 

생성된 기체(H2)의 몰수를 계산하면,

PV = nRT

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

n = PV / RT

= (721.6/760 atm)(5.457 L) / (0.08206 atm•L/mol•K)(25+273.15 K)

= [(721.6/760)(5.457)] / [(0.08206)(25+273.15)] = 0.2118 mol H2

 

 

 

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)

Mg : H2 = 1 : 1 이므로,

반응한 Mg의 몰수 = 0.2118 mol Mg

 

 

 

Mg의 몰질량 = 24.31 g/mol 이므로,

몰수를 질량으로 환산하면,

0.2118 mol × (24.31 g/mol) = 5.149 g Mg

 

 

 

답: a) 721.6 mmHg, b) 5.149 g

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/4116 ]