한계 반응물과 수득 백분율. 1142 g C6H5Cl + 485 g C2HOCl3

한계 반응물과 수득 백분율. 1142 g C6H5Cl + 485 g C2HOCl3

 

 

정부 기관의 한 실험실에서 1142 g의 클로로벤젠을 485 g의 클로랄과 반응시켰다.

2C6H5Cl + C2HOCl3 → C14H9Cl5 + H2O

생성되는 DDT의 질량은 얼마인가? 100% 수율을 가정하라.

어느 반응물이 한계 시약이며, 어느 반응물이 과량으로 존재하는가?

과량으로 존재하는 시약은 몇 g 남겠는가?

DDT의 실제 수득량이 200.0 g이라면 퍼센트 수율은 얼마인가?

 

 

DDT, and insecticide harmful to fish, birds, and humans,

is produced by the following reaction:

2C6H5Cl + C2HOCl3 → C14H9Cl5 + H2O

(chlorobenzene) + (chloral) → (DDT) + (water)

 

In a government lab, 1142 g of chlorobenzene

is reacted with 485 g of chloral.

a) what mass of DDT is formed?

b) which reactant is limiting? which is in excess?

c) what mass of the excess reactant is left over?

d) if the actual yield of DDT is 200.0 g, what is the percent yield?

 

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> C6H5Cl의 몰질량 = 112.56 g/mol

> C2HOCl3의 몰질량 = 147.39 g/mol

> C14H9Cl5의 몰질량 = 354.49 g/mol

 

 

 

1142 g C6H5Cl의 몰수

= 1142 g / (112.56 g/mol) = 10.1457 mol C6H5Cl

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

485 g C2HOCl3의 몰수

= 485 g / (147.39 g/mol) = 3.2906 mol C2HOCl3

 

 

 

C6H5Cl : C2HOCl3 = 2 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

 

① 10.1457 mol C6H5Cl와 화학량론적으로 반응하는 C2HOCl3의 몰수를 계산하면,

C6H5Cl : C2HOCl3 = 2 : 1 = 10.1457 mol : 5.0729 mol

---> C2HOCl3는 3.2906 mol밖에 없다, 부족하다.

---> C2HOCl3가 한계 반응물.

 

또는

② 3.2906 mol C2HOCl3와 화학량론적으로 반응하는 C6H5Cl의 몰수를 계산하면,

C6H5Cl : C2HOCl3 = 2 : 1 = 6.5812 mol : 3.2906 mol

---> C6H5Cl은 6.5812 mol 있다, 남는다.

---> C6H5Cl은 과잉 반응물, C2HOCl3가 한계 반응물.

( 한계반응물 설명 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

 

 

생성물의 양은 한계 반응물에 의해 결정되고,

C2HOCl3와 C14H9Cl5의 계수비(= 몰수비)가 같으므로,

생성되는 C14H9Cl5의 몰수 = 3.2906 mol C14H9Cl5

 

 

 

3.2906 mol C14H9Cl5의 질량

= 3.2906 mol × (354.49 g/mol) = 1166.5 g C14H9Cl5

 

 

 

과잉 반응물의 반응 후 남는 양

10.1457 - 6.5812 = 3.5645 mol C6H5Cl

3.5645 mol × (112.56 g/mol) = 401.2 g C6H5Cl

 

 

 

수득률(%) = (실제 수득량 / 이론적 수득량) × 100

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/61 )

= (200.0 g / 1166.5 g) × 100 = 17.15%

 

 

 

답: 1166.5 g C14H9Cl5, 401.2 g C6H5Cl, 17.15%

 

 

 

 

a) what mass of DDT is formed? 1166.5 g

b) which reactant is limiting? which is in excess?

limiting = chloral, excess = chlorobenzene

c) what mass of the excess reactant is left over? 401.2 g

d) if the actual yield of DDT is 200.0 g, what is the percent yield? 17.15%

 

 

 

 

[키워드] 1142 g C6H5Cl 485 g C2HOCl3 DDT 200.0 g, DDT 기준문서