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제목 답변완료 일반화학 4강 화학량론 예제 3.15번 풀이 질문
질문유형 강좌내용 교수님 이지혜
과목 일반화학 강좌명
작성자 한*서 (h*****6) 등록일 2024-03-08 17:37
첨부파일

 교수님 안녕하세요, 4강 화학량론(2) 예제 3,15번에 관해 질문이 있습니다.(34분)

요소 화학식에서 암모니아의 계수가 2일 때 mol 2NH3 = 질량 849.2 / 몰 질량 17 을 하여 2NH3가 50 mol, NH3가 25mol임을 잘 구했고, 이산화탄소도 27.8mol, 약 28mol인 것을 잘 구했습니다. 교수님의 풀이 방식과 거의 동일하게 해당 문제를 풀고 답까지 맞았으나, 풀이 과정 중 큰 차이가 있어서 여쭤보고자 합니다. 

 

1. 반응식에서 2NH3와 같이 계수가 존재할 때 몰 수를 구해야 한다면 2NH3 = 질량 / 몰 질량(1mol일 때)을 구하는 것이 맞나요? 아니면 몰 수를 구할 땐 계수를 그냥 무시하고 NH3 = 질량 / 몰 질량 으로 구하나요?

 

2. 2NH3의 몰 수를 구한 후 반응식에서의 계수비와 몰수비를 활용할 때 2NH3는 50mol, 이산화탄소는 28mol을 대입하여 2-1 아래와 같이 생성물의 몰 수를 구하는 것 아닌가요? 제가 이해가 되지 않는 것은 반응식의 비가 ` 2 : 1 : 1: 1`이고, 2NH3를 쓰는 것인데 왜 NH3로 바꿔 2-2 아래와 같이 계산하나요? 

 

2-1

 50  28

-50 -25 +25 +25

----------------

      3

2-2 

 25  28

-25 -12.5 +12.5 +12.5

----------------

      15.5

 

 또한, 해당 문제에서 반응 후 초과 시약인 이산화탄소의 질량을 구할 때 3mol = 이산화탄소 질량 / 몰 질량 44 이므로 이산화탄소 질량은 3*44 = 132g이 해당 문제의 정답인 126g과 비슷한데(차이가 나는 이유는 아마 소숫점 자리 절사나 대략적인 몰 질량을 사용해서 인 것 같습니다.) 풀이에서의 답은 반응 후 이산화탄소 질량이 44*15.5 = 682g이 되어 해당 문제의 정답과 일치하지 않습니다.

 

 긴 질문을 읽어주셔서 감사드리며 확인 부탁드립니다.

 

 

 

 

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댓글
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이*혜 교수님

민서 학생 안녕하세요

 

화학량론 단원을 아주 꼼꼼하게 풀이하고 있네요!

질문만 읽었는데도 얼마나 자세하게 공부하고 있는지 알겠어요

 

우선 답을 해보자면,

 

1. 반응물의 몰수를 구할때는 반응식의 계수가 반응 몰수이기 때문에 "반드시" 계수를 곱해주어야 합니다.

  하지만 반응전 몰수는 알수 없기 때문에 문제에서 제시 해 주거나, 질량만 주면 화학식량을 제시해 줍니다.

 

2.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(NH3 = 한계시약)

 

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 입니다. 

 

  • 2024-03-11
  • 2024-12-12 수정