NH3 637.2 g CO2 1142 g (NH2)2CO mass

NH3 637.2 g CO2 1142 g (NH2)2CO mass

화학량론. 한계시약. 우레아, (NH2)2CO

 

 

우레아, (NH2)2CO는 암모니아와 이산화탄소로부터 만들어진다.

2NH3(g) + CO2(g) → (NH2)2CO(aq) + H2O(l)

어떤 반응에서 NH3 637.2 g과 CO2 1142 g을 반응시켰다.

1) 두 반응물 중 한계시약은?

2) 생성되는 (NH2)2CO의 질량은?

 

 

Urea, (NH2)2CO, is prepared by reacting ammonia with CO2:

2NH3(g) + CO2(g) → (NH2)2CO(aq) + H2O(l)

In one process, 637.2 g NH3 are allowed to react with 1142 g CO2.

a) Identify the limiting reagent.

b) What mass (in grams) of urea is formed?

 

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NH3의 몰질량 = 17 g/mol 이므로,

637.2 g NH3의 몰수를 계산하면,

637.2 g / (17 g/mol) = 37.48 mol NH3

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

CO2의 몰질량 = 44 g/mol 이므로,

1142 g CO2의 몰수를 계산하면,

1142 g / (44 g/mol) = 25.95 mol CO2

 

 

 

2NH3(g) + CO2(g) → (NH2)2CO(aq) + H2O(l)

 

NH3 : CO2 = 2 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

37.48 mol NH3와 화학량론적으로 반응하는

CO2의 몰수를 계산하면,

NH3 : CO2 = 2 : 1 = 37.48 mol : ? mol

 

? = 37.48 / 2 = 18.74 mol CO2

---> CO2는 이만큼 있다, 반응하고도 남는다?

---> CO2 = 과잉시약, NH3 = 한계시약.

( 참고: 한계시약 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

 

 

 

생성물의 양은 한계시약에 의해 결정되고,

NH3 : (NH2)2CO = 2 : 1 계수비(몰수비) 이므로,

37.48 mol NH3에 의해 화학량론적으로 생성되는

(NH2)2CO의 몰수를 계산하면,

NH3 : (NH2)2CO = 2 : 1 = 37.48 mol : ? mol

 

? = 37.48 / 2 = 18.74 mol (NH2)2CO

 

 

 

(NH2)2CO의 몰질량 = 60 g/mol 이므로,

[ 2(14) + 4(1) + 12 + 16 = 60 ]

 

18.74 mol (NH2)2CO의 질량을 계산하면,

18.74 mol × (60 g/mol) = 1124 g (NH2)2CO

 

 

 

답: 1) NH3, 2) 1124 g

 

 

 

 

[참고] 반응 완결 후, 남아있는 과잉시약의 질량

(25.95 – 18.74 mol) × (44 g/mol) = 317.24 g CO2

 

 

 

 

[FAQ] [①23/05/04]