CH4 C2H6 mixture 110 g water 234 g

메테인과 에테인 혼합물 110 g이 연소하여

물 234 g이 형성되었다면,

혼합물 중 메테인은 몇 몰이 존재하는가?

메테인과 에테인 혼합물 110 g을 연소시켰을 때,

물 234 g이 생성되었다면,

혼합물 중 메테인은 몇 몰이 존재하는가?

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> CH4의 몰질량 = 16 g/mol

> C2H6의 몰질량 = 30 g/mol

> H2O의 몰질량 = 18 g/mol

메탄 연소 반응식

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7441 )

에탄 연소 반응식

2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O

C2H6 + (7/2)O2 → 2CO2 + 3H2O

CH4의 질량 = x 라 두면,

C2H6의 질량 = 110 – x

CH4 연소 H2O의 질량 = y 라 두면,

C2H6 연소 H2O의 질량 = 234 – y

질량비로 연소 생성물 H2O의 질량을 계산하면,

( 참고: 질량비로 계산 https://ywpop.tistory.com/22115 )

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

CH4 : 2H2O = 16 : 2(18) = x : y

36x = 16y

y = (36/16)x = 2.25x

C2H6 + (7/2)O2 → 2CO2 + 3H2O

C2H6 : 3H2O = 30 : 3(18) = (110 – x) : (234 – y)

54(110 – x) = 30(234 – y)

5940 – 54x = 7020 – 30y

30y – 54x = 7020 – 5940 = 1080

30×2.25x – 54x = 1080

13.5x = 1080

x = 1080 / 13.5

= 80 g

---> 혼합물 중 CH4의 질량

CH4의 몰질량 = 16 g/mol 이므로,

80 g / (16 g/mol)

= 5 mol

답: 5 mol

[검산]

혼합물 중 CH4의 질량 = 80 g 이므로,

혼합물 중 C2H6의 질량 = 110 – 80 = 30 g

y = 2.25x

= 2.25 × 80 = 180 g

---> CH4 연소 H2O의 질량

C2H6 연소 H2O의 질량 = 234 – y

= 234 – 180 = 54 g

CH4 : 2H2O = 16 : 2(18) = 80 : ?

? = 2(18) × 80 / 16

= 180 g

---> CH4 연소 H2O의 질량

C2H6 : 3H2O = 30 : 3(18) = 30 : ?

? = 3(18) × 30 / 30

= 54 g

---> C2H6 연소 H2O의 질량

[키워드] 메테인 에테인 혼합물 기준, 메탄 에탄 혼합물 기준, CH4 C2H6 혼합물 기준, If 110 g of a mixture of methane and ethane combusts to form 234 g of water, how many moles of methane are in the mixture?

CH4 C2H6 mixture 110 g water 234 g