화학에서 많이 쓰이고 기초적인 지식이 바로 몰에 대한 개념입니다. 몰에 대한 개념이 있기 때문에 화학반응을 이해하고 계산하고 예측할 수 있는 것입니다. 그렇다면 몰이 무엇이고 몰질량을 계산하는 방법에 대해서 쉽게 설명해보겠습니다.
몰(mole)의 정의
12g의 순수한 ¹²C 중에 들어있는 탄소 원자의 수를 1mol로 약속함. 즉, 1mol = 6.02214 x 10²³ 입니다. 이 수는 화학에 기여가 높았던 Avogadro의 이름을 따서 Avogardro의 수(아보가드로 수)라고 부릅니다.
화학반응에서 몰이 중요한 이유는 반응이 일어날 수 있는지, 반응 속도는 얼마나 될 것인지를 계산할 수 있기 때문입니다. A와 B가 결합하여 AB를 만들고 싶어도 B가 없으면 절대 만들 수 없기 때문입니다. 또한 A와 B가 결합할 때 일정량 이상의 A가 있어야 결합할 수 있는 경우도 있기 때문입니다.
몰질량(mole mass)의 정의
어떤 화합물 1mol의 질량을 그램(g)으로 표시한 것입니다. 기본적인 원소의 몰질량은 주기율표를 보면 나와있습니다. 20번 원소인 칼슘까지는 (주기율표 번호) x 2 하면 얼추 비슷하지만 그 이후 번호 원소부터는 맞지 않습니다. 화합물의 몰질량은 화합물을 구성하는 몰질량을 합해주면 쉽게 구할 수 있습니다.
화합물의 몰질량 계산
1) 메탄(CH₄)의 몰질량
메탄(CH₄) 1mol에 탄소(C) 원자 1mol과 수소(H) 원자 4mol이 있다. 따라서 탄소의 몰질량은 12.01g / 수소의 몰질량은 1.008g이다. 즉, (메탄의 몰질량) = (탄소 원자 몰 수) * (탄소의 몰질량) + (수소 원자 몰 수) * (수소의 몰질량)으로 나타낼 수 있다.
메탄의 몰질량 = 1 * 12.01g + 4 * 1.008g = 16.04g
2) 물(H₂O)의 1g의 분자수
위의 방법으로 물분자 1mol의 몰질량을 계산하면 18.01g입니다. 이런 문제는 물 분자 1개당 무게를 비교해주면 바로 해결됩니다. 1g일 때 분자 수를 x개라고 놓고 계산을 해주시면 편하게 계산할 수 있습니다.
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