수상포집. 30℃ 988 mmHg 641 mL. 수소의 질량 계산

수상포집. 30℃ 988 mmHg 641 mL. 수소의 질량 계산

 

 

금속 칼슘을 물과 반응시켜 생성된 수소 기체를 수상 포집하였다.

30℃, 988 mmHg에서 포집된 기체의 부피는 641 mL이었다.

얻어진 수소의 질량(g)은 얼마인가?

30℃에서 수증기압은 31.82 mmHg이다.

 

 

Hydrogen gas generated when calcium metal reacts with water is collected. The volume of gas collected at 30°C and pressure of 988 mmHg is 641 mL. What is the mass (in grams) of the hydrogen gas obtained? The pressure of water vapor at 30°C is 31.82 mmHg.

 

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수상 포집(수상 치환)이므로,

측정한 압력 = 수증기압 + 수소 기체의 압력

 

 

 

 

수소 기체의 분압

= 988 – 31.82

= 956.18 mmHg

 

 

 

PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

포집한 H2의 몰수를 계산하면,

n = PV / RT

= (956.18/760 atm) (0.641 L) / (0.08206 atm•L/mol•K) (273.15 + 30 K)

= [(956.18/760) (0.641)] / [(0.08206) (273.15 + 30)]

= 0.03242 mol

 

 

 

H2의 몰질량 = 2 g/mol 이므로,

0.03242 mol H2의 질량을 계산하면,

0.03242 mol × (2 g/mol)

= 0.06484 g

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

답: 0.06484 g

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/7265 ]

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?

 

 

 

[키워드] 수소 기체의 수상 포집 기준