개념 이해
* 몰 질량 : 물질의 1 몰 (두더지 당 그램)의 질량.
* 이상적인 가스 법칙 : PV =NRT, 여기서 :
* p =압력 (ATM)
* V =볼륨 (리터)
* n =두더지 수
* r =이상적인 가스 상수 (0.0821 l · atm/mol · k)
* t =온도 (켈빈)
문제를 해결하기위한 단계
1. 온도를 켈빈으로 변환 :
101 ° C + 273.15 =374.15 k
2. 표준 압력을 가정하십시오 : 문제는 압력을 지정하지 않기 때문에 표준 압력 (1 ATM)을 가정합니다.
3. 이상적인 가스 법칙을 사용하여 볼륨을 찾으십시오.
* 볼륨 (v)을 해결하기 위해 이상적인 가스 법칙을 재정렬해야합니다.
v =nrt / p
* 우리는 아직 몰의 수 (n)를 모르지만 샘플의 질량과 어금니 질량 (계산)을 사용하여 찾을 수 있습니다.
4. 몰의 수를 계산합니다 :
* 'm'을 탄화수소의 몰 질량으로합시다.
* n =질량 / 어금니 질량 =0.482 g / m
5. 이상적인 가스 법칙으로 대체 :
* V =(0.482 g / m) * 0.0821 L · atm / mol · K * 374.15 k / 1 atm
* 단순화 :v =(14.84 / m) l
6. 부피를 어금니 질량과 관련시킨다 :
* 탄화수소에는 5 개의 탄소가 있다는 것을 알고 있습니다. 탄화수소의 일반적인 공식은 CNH (2N+2)이며, 여기서 'n'은 탄소 원자의 수입니다.
* 5- 탄소 탄화수소의 경우 공식은 C5H12입니다.
* 5- 탄소 탄화수소의 몰 질량은 다음과 같이 추정 될 수 있습니다 :(5 * 12.01 g/mol) + (12 * 1.01 g/mol) =72.15 g/mol
7. 어금니 질량을 해결 :
* 우리는 m의 측면에서 부피 (v)에 대한 표현을 가지고 있으며, 탄화수소의 부피는 몰 질량에 직접 비례한다는 것을 알고 있습니다. 그러므로 우리는 다음과 같이 말할 수 있습니다.
v ≈ k * m (여기서 k는 일정합니다)
* C5H12의 경우 72.15 g/mol의 추정 몰 질량을 사용하여 상수 'k'를 해결할 수 있습니다.
K ≈ V / M ≈ (14.84 L / 72.15 g / mol)
* 이제 우리는 이전에 도출 한 이상적인 가스 법률 방정식을 사용하여 실제 어금니 질량 (m)을 찾을 수 있습니다.
v =(14.84 / m) l ≈ k * m
m² ≈ 14.84 l / k
m² ≈ 14.84 l * (72.15 g / mol / 14.84 l)
m² ≈ 72.15 g²/mol²
m ≈ 8.5 g/mol
따라서 5- 탄소 탄화수소의 대략적인 몰 질량은 8.5 g/mol입니다.
중요한 참고 : 이 계산은 이상적인 가스 거동을 가정합니다. 실제 가스는 특히 고압 또는 저온에서 이상적인 행동에서 벗어날 수 있습니다.
