탄화칼슘(CaC₂) 10kg이 물과 반응할 때 발생하는 상세 페이지
탄화칼슘(CaC₂) 10kg이 물과 반응할 때 발생하는 아세틸렌(C₂H₂) 가스의 체적을 70kPa, 30℃ 조건에서 계산하는 문제입니다.
[문제 조건]
- 탄화칼슘의 양: 10kg
- 반응 조건: 70kPa, 30℃
(참고: 칼슘(Ca) 원자량 = 40.08, 탄소(C) 원자량 = 12.01, 기체 상수 R = 0.082 L·atm/mol·K)
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해설
5.63m³
[해설]
탄화칼슘(CaC₂, 분자량 약 64.1 g/mol) 반응식: CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂.
1. CaC₂ 몰수 = 10,000g / 64.1 g/mol = 156.006 mol
2. 반응식에 따라 생성되는 C₂H₂ 몰수(n) = 156.006 mol
3. 압력(P) = 70 kPa = 70 kPa × (1 atm / 101.325 kPa) = 0.6908 atm
4. 온도(T) = 30℃ + 273.15 = 303.15 K
5. 부피(V) = nRT/P (R=0.08206 L·atm/mol·K) V = (156.006 mol × 0.08206 L·atm/mol·K × 303.15 K) / 0.6908 atm = 5626 L = 5.63 m³