KClO3 분해. 22℃ 754 torr O2 수상 치환 0.650 L 21 torr

고체 염소산포타슘(KClO3)을 시험관에서 가열하면

다음 반응에 따라 분해된다.

2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)

22 ℃와 전체 압력이 754 torr인 조건에서

생성된 산소를 수상 치환하였다.

포집된 기체의 부피는 0.650 L이고,

22 ℃에서 물의 증기압은 21 torr이다.

포집된 기체의 산소 부분 압력과

분해된 KClO3의 질량을 계산하시오.

[참고] 분압법칙과 수상포집, collection of gas over water

[ https://ywpop.tistory.com/3490 ]

기체가 포집된 비커 내부의 전체 압력은

[기체의 압력 + 물의 증기압]이므로,

기체의 압력 = 754 – 21

= 733 torr

---> 포집된 O2 기체의 부분 압력

PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

n = PV / RT

= [(733/760 atm) (0.650 L)] / [(0.08206 atm•L/mol•K) (273.15 + 22 K)]

= [(733/760) (0.650)] / [(0.08206) (273.15 + 22)]

= 0.02588 mol

---> 포집된 O2 기체의 몰수

2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)

KClO3 : O2 = 2 : 3 계수비(= 몰수비) 이므로,

분해된 KClO3의 몰수를 계산하면,

KClO3 : O2 = 2 : 3 = ? mol : 0.02588 mol

? = 2 × 0.02588 / 3 = 0.01725 mol KClO3

KClO3의 몰질량 = 122.55 g/mol 이므로,

0.01725 mol × (122.55 g/mol)

= 2.114 g KClO3

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

[참고] 1 atm = 760 torr 이므로,

733 torr × (1 atm = 760 torr)

= 733/760 atm

---> 기체상수, 0.08206 atm•L/mol•K의 압력 단위와 통일

[ 같은 글 https://ywpop.tistory.com/14945 ]

[키워드] KClO3 분해 기준

KClO3 분해. 22℃ 754 torr O2 수상 치환 0.650 L 21 torr