12g 탄소가 25도씨 일정한 압력에서 산소와 반응하여 co, co2를 생성할 때?

Question

12g 탄소가 25도씨 일정한 압력에서 산소와 반응하여 co, co2를 생성할 때, 313.8kj 의 열이 나왔고, 남아있는 탄소는 없었다. 반응에 쓰인 산소의 질량은?

부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 문창훈 과학전문가입니다.

반응에서 생성된 CO와 CO2의 몰 비율을 확인하기 위해 우선 반응식을 살펴보겠습니다.

C + O2 -> CO + CO2

반응식에 따르면, 1 몰의 탄소(C)가 1 몰의 CO와 1 몰의 CO2를 생성합니다. 따라서 반응에서 생성된 CO와 CO2의 몰 비율은 1:1:1입니다.

주어진 정보에 따르면 12g의 탄소가 완전히 반응하여 CO와 CO2를 생성했습니다. 탄소(C)의 몰 질량은 12 g/mol이므로, 12g의 탄소는 몰로 환산하면 1 몰입니다.

탄소의 몰수와 CO 및 CO2의 몰 비율을 고려하면, CO의 몰수와 CO2의 몰수는 각각 0.5 몰입니다.

반응식에서 CO2가 생성되는데는 313.8K의 열이 방출되었으므로, 엔탈피 변화(ΔH)는 -313.8 kJ/mol입니다. CO2의 몰수는 0.5 몰이므로, 반응에서 방출된 열은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

방출된 열 = ΔH × 몰수 = -313.8 kJ/mol × 0.5 mol = -156.9 kJ

따라서 반응에서 방출된 열은 -156.9 kJ입니다.

이 정보만으로는 산소(O2)의 질량을 직접 계산할 수 없습니다. 추가적인 정보가 필요합니다.

고맙습니다.