화학량론 예제 3.15번 풀이에 대한 질문 (ammonia, carbon dioxide, moles, calculation method, result, reactants, chemical equation, coefficient, limiting reactant, products)

질문 요약

암모니아와 이산화탄소의 몰 수 계산 방법 및 이상한 결과에 대해 확인 부탁합니다.

답변 요약

반응물의 몰수를 구할때는 반응식의 계수를 반드시 곱해주어야 하며, 반응전 몰수는 알수 없기 때문에 문제에서 제시 해 주거나 질량만 주면 화학식량을 제시해 줍니다. 한계시약에 의해 생성물의 양이 결정되므로, 계수비와 몰수비를 활용하여 몰 수를 구하면 됩니다. [계산 과정] 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.

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화학량론 예제 3.15번 풀이 질문에 대한 답변

안녕하세요, 학생의 질문에 대해 답변드리겠습니다. 화학 반응에서 반응물과 생성물의 양을 계산할 때는 반응식의 계수를 반드시 고려해야 합니다. 이는 화학 반응에서 반응물과 생성물이 반응식에 나타난 계수비로 반응하고 생성되기 때문입니다.

질문하신 내용에 대해 구체적으로 답변드리겠습니다.

1. 반응식의 계수와 몰 수 계산

반응식에서 계수가 존재할 때, 예를 들어 2NH₃, 몰 수를 구할 때는 해당 계수를 반영하여 계산해야 합니다. 즉, 2NH₃ = 질량 / 몰 질량으로 계산하는 것이 올바릅니다. 이로 인해 구해진 몰 수는 2NH₃의 전체 몰 수이며, NH₃의 개별 몰 수를 구하기 위해서는 2로 나누어야 합니다.

2. 반응식에서의 계수비와 몰수비 활용

반응식의 계수비와 몰수비를 활용할 때, 계산의 기준이 되는 몰 수는 반응식의 계수를 고려하여 계산된 몰 수입니다. 하지만 이를 활용하여 다른 반응물이나 생성물의 몰 수를 구할 때는 반응식의 각 구성 요소의 계수에 따라 몰 수를 환산해야 합니다. 예를 들어, 2NH₃가 50mol일 때, NH₃는 25mol로 계산하여 다른 반응물이나 생성물과의 비를 계산해야 합니다.

따라서, 예시로 든 2-2 계산이 올바른 접근 방식입니다. 이는 반응식에 따라 NH₃와 CO₂가 2:1의 비율로 반응하므로, 반응에 참여하는 실제 NH₃의 몰 수를 기준으로 계산해야 하기 때문입니다.

이산화탄소의 초과량 계산에서 발생한 혼란은 계산 과정에서의 오류로 보입니다. 실제 반응 후 남은 이산화탄소의 양은 반응에 참여하지 않은 이산화탄소의 양을 계산하여 구해야 합니다. 이 때, 이산화탄소가 초과 시약이었다면, 초과한 양에서 반응에 참여한 양을 빼주어야 정확한 남은 양을 구할 수 있습니다.

질문하신 내용에 대한 답변이 되었기를 바라며, 추가적인 질문이 있으시면 언제든지 문의해 주시기 바랍니다. 화학량론의 이해를 돕기 위해 노력하겠습니다.

감사합니다.

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