24 g methane combustion water vapor produced

메테인 24 g 완전연소 했을 때

발생하는 수증기의 질량 부피 입자수

메테인 24 g이 완전연소 되었을 때, 발생하는 수증기의 질량, 부피, 입자수를 구하시오. (단, 온도와 압력은 STP 조건이다.)

CH4의 몰질량 = 16.04 g/mol ≒ 16 g/mol 이므로,

메테인 24 g의 몰수

= 24 g / (16 g/mol) = 1.5 mol CH4

메탄 연소 반응식

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

( 참고 https://ywpop.tistory.com/15183 )

CH4 : H2O = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

1.5 mol CH4 완전연소 시,

생성되는 H2O의 몰수를 계산하면,

CH4 : H2O = 1 : 2 = 1.5 mol : ? mol

? = 2 × 1.5 = 3 mol H2O

H2O의 몰질량 = 18.015 g/mol ≒ 18 g/mol 이므로,

3 mol × (18 g/mol) = 54 g H2O

STP 조건에서,

기체 1 mol = 22.4 L 이므로,

3 mol × (22.4 L / 1 mol) = 67.2 L H2O

1 mol = 6.022×10^23 개 이므로,

3 mol × (6.022×10^23 개 / 1 mol)

= 1.81×10^24 개 H2O

[키워드] 화학량론 기준, CH4 연소 반응식 기준