¶ 지식 정보

¶ 원자량

원자의 상대적인 질량을 의미한다. 질량수가 $1212$인 탄소 원자의 원자량을 $1212$로 정하고, 이를 기준으로 다른 원자의 질량을 상대적으로 비교한 것이다.

원자량의 단위는 없음에 주의한다.

¶ 원자량 예시

탄소 원자 $11$개의 질량은 수소 원자 $1212$개의 질량과 같으므로 수소 원자 $11$개의 원자량은 탄소의 ${\displaystyle \frac{1}{12}}\backslash dfrac\{1\}\{12\}$배인 $12\times {\displaystyle \frac{1}{12}}=112\; \backslash times\; \backslash dfrac\{1\}\{12\}\; =\; 1$이 된다.

탄소 원자 $44$개의 질량은 산소 원자 $33$개의 질량과 같으므로 산소 원자 $11$개의 원자량은 탄소의 ${\displaystyle \frac{4}{3}}\backslash dfrac\{4\}\{3\}$배인 $12\times {\displaystyle \frac{4}{3}}=1612\; \backslash times\; \backslash dfrac\{4\}\{3\}\; =\; 16$이 된다.

¶ 평균 원자량

자연계에 존재하는 동위 원소의 비율을 고려하여 평균값을 계산한 것으로, '각 동위 원소의 원자량과 비율을 곱한 값'의 합이다. (동위 원소의 비율이 $\mathrm{\%}\backslash \%$로 주어진 경우 $100\mathrm{\%}100\backslash ,\backslash \%$로 나누어 곱한다.)

¶ 평균 원자량 예시

자연계에는 원자량이 $1212$인 탄소가 $98.93\mathrm{\%}98.93\backslash ,\backslash \%$, 원자량이 $1313$인 탄소가 $1.07\mathrm{\%}1.07\backslash ,\backslash \%$만큼 존재하므로
탄소의 평균 원자량은 약 $12\times {\displaystyle \frac{98.93\mathrm{\%}}{100\mathrm{\%}}}+13\times {\displaystyle \frac{1.07\mathrm{\%}}{100\mathrm{\%}}}\approx 12.0112\; \backslash times\; \backslash dfrac\{98.93\backslash ,\backslash \%\}\{100\backslash ,\backslash \%\}\; +\; 13\; \backslash times\; \backslash dfrac\{1.07\backslash ,\backslash \%\}\{100\backslash ,\backslash \%\}\; \backslash approx\; 12.01$이다.

¶ 분자량

분자 $11$개를 구성하는 모든 원자의 원자량의 합이다.
단위는 없다.

¶ 분자량 예시

산소 분자$({\mathrm{O}}_2)(\backslash mathrm\{O\_\{2\}\})$의 경우 원자량이 $1616$인 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$ $22$개로 이루어져 있으므로 분자량은 $16\times 2=3216\; \backslash times\; 2\; =\; 32$이다.

물 분자$({\mathrm{H}}_2\mathrm{O})(\backslash mathrm\{H\_\{2\}O\})$의 경우 원자량이 $11$인 수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$ $22$개와 원자량이 $1616$인 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$ $11$개로 이루어져 있으므로 분자량은 $1\times 2+16=181\; \backslash times\; 2\; +\; 16\; =\; 18$이다.

¶ 화학식량

화학식을 구성하는 모든 원자의 원자량의 합이다.
단위는 없다.
분자량과 달리 분자뿐만 아니라 이온 결합 화합물 등에도 적용할 수 있다.

¶ 화학식량 예시

염화 나트륨$(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l})(\backslash mathrm\{NaCl\})$의 경우 원자량이 $2323$인 나트륨$(\mathrm{N}\mathrm{a})(\backslash mathrm\{Na\})$과 원자량이 $35.535.5$인 염소$(\mathrm{C}\mathrm{l})(\backslash mathrm\{Cl\})$가 $1:11:1$의 비율로 이루어져 있으므로 화학식량은 $23+35.5=58.523\; +\; 35.5\; =\; 58.5$이다.

¶ 실험식

화합물을 구성하는 원소별 원자의 개수비를 가장 간단한 정수비로 나타낸 것이다.

¶ 실험식 예시

아세트산$({\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_4{\mathrm{O}}_2)(\backslash mathrm\{C\_\{2\}H\_\{4\}O\_\{2\}\})$의 경우 구성 원소별 원자의 비율$(\mathrm{C}:\mathrm{H}:\mathrm{O}=2:4:2)(\backslash mathrm\{C\}:\backslash mathrm\{H\}:\backslash mathrm\{O\}\; =\; 2:4:2)$을 $1:2:11:2:1$의 가장 간단한 정수비로 나타낼 수 있으므로 실험식은 $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\backslash mathrm\{CH\_\{2\}O\}$이다.

¶ 실험식량

실험식을 구성하는 모든 원자의 원자량의 합이다.
단위는 없다.

¶ 실험식량 예시

아세트산$({\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_4{\mathrm{O}}_2)(\backslash mathrm\{C\_\{2\}H\_\{4\}O\_\{2\}\})$의 실험식은 $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\backslash mathrm\{CH\_\{2\}O\}$이며, $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\backslash mathrm\{CH\_\{2\}O\}$는 원자량이 $1212$인 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$ $11$개, 원자량이 $11$인 수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$ $22$개, 원자량이 $1616$인 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$ $11$개로 이루어져 있으므로 실험식량은 $12+1\times 2+16=3012\; +\; 1\; \backslash times\; 2\; +\; 16\; =\; 30$이다.

¶ mol(몰)

$6.02\times 10^{23}6.02\; \backslash times\; 10^\{23\}$개의 입자를 한 묶음$(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l})(\backslash mathrm\{mol\})$으로 나타낸 것이다.

$1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}1\backslash ,\backslash mathrm\{mol\}$은 입자가 $6.02\times 10^{23}6.02\; \backslash times\; 10^\{23\}$개 있음을 의미한다.

¶ 아보가드로 수

$6.02\times 10^{23}\text{개}\mathrm{/}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}6.02\; \backslash times\; 10^\{23\}\backslash text\{개\}\backslash mathrm\{/mol\}$이다.
기호로 $N_{A}N\_\{A\}$로 나타낸다.

입자 수는 몰 수에 아보가드로 수 $N_{A}N\_\{A\}$를 곱한 값과 같다.

¶ mol 예시

$2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}2\backslash ,\backslash mathrm\{mol\}$은 입자가 $2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\times N_A=2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\times 6.02\times 10^{23}\text{개}\mathrm{/}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=12.04\times 10^{23}2\backslash ,\backslash mathrm\{mol\}\; \backslash times\; N\_\{A\}\; =\; 2\backslash ,\backslash mathrm\{mol\}\; \backslash times\; 6.02\; \backslash times\; 10^\{23\}\backslash text\{개\}\backslash mathrm\{/mol\}\; =\; 12.04\; \backslash times\; 10^\{23\}$개 있음을 의미한다.

¶ 몰 질량

물질의 화학식량 뒤에 $\mathrm{g}\mathrm{/}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\backslash mathrm\{g/mol\}$을 붙인 것이다.
몰 질량에 몰 수를 곱해 물질의 질량을 알 수 있다.

¶ 몰 질량 예시

화학식량이 $58.558.5$인 염화 나트륨$(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l})(\backslash mathrm\{NaCl\})$의 몰 질량은 $58.5\mathrm{g}\mathrm{/}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}58.5\backslash ,\backslash mathrm\{g/mol\}$이다.

염화 나트륨$(\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l})(\backslash mathrm\{NaCl\})$ $2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}2\backslash ,\backslash mathrm\{mol\}$의 질량은 $2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\times 58.5\mathrm{g}\mathrm{/}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=117\mathrm{g}2\backslash ,\backslash mathrm\{mol\}\; \backslash times\; 58.5\backslash ,\backslash mathrm\{g/mol\}\; =\; 117\backslash ,\backslash mathrm\{g\}$이다.

¶ 이상 기체 1 mol의 부피

기체의 종류에 관계없이 $0{}^{\circ }\mathrm{C}0\backslash ,^\{\backslash circ\}\backslash mathrm\{C\}$, $1\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{m}1\backslash ,\backslash mathrm\{atm\}$에서 이상 기체 $1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}1\backslash ,\backslash mathrm\{mol\}$당 부피는 $22.4\mathrm{L}22.4\backslash ,\backslash mathrm\{L\}$이다.

¶ 이상 기체 1 mol의 부피 예시

$0{}^{\circ }\mathrm{C}0\backslash ,^\{\backslash circ\}\backslash mathrm\{C\}$, $1\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{m}1\backslash ,\backslash mathrm\{atm\}$에서 어느 기체의 부피가 $44.8\mathrm{L}44.8\backslash ,\backslash mathrm\{L\}$라면, 몰 수는 $44.8\mathrm{L}\times {\displaystyle \frac{1}{22.4\mathrm{L}\mathrm{/}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}}=2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}44.8\backslash ,\backslash mathrm\{L\}\; \backslash times\; \backslash dfrac\{1\}\{22.4\backslash ,\backslash mathrm\{L/mol\}\}\; =\; 2\backslash ,\backslash mathrm\{mol\}$이다.

¶ 적용 문항

¶ 1번 문항

¶ 2번 문항