지금까지 일반화학 1단원, 2단원에 대해서 정리를 진행하였다. 오늘은 1,2단원 내용을 끝내고 3단원에 대해서 정리를 해볼까 한다. 거두절미하지 않고 바로 시작하도록 하겠다. 일반화학 3단원 정리 시작한다. 사실 3단원부터 진짜 우리가 아는 화학의 시작이라고 할 수 있다.
1. 원자 질량
원자질량은 amu라는 단위를 이용해서 나타낼 수 있다. 말 그대로 원자 질량을 말한다. 원자는 매우 작아서 우리가 익히 알고 있는 kg과 같은 단위로 나타내기에는 너무 힘들다. 그래서 amu라는 단위를 새로 만들었다. 그래서 원자 질량에 더하여 추가적인 내용들이 더 들어온다. 바로 평균 원자 질량이다. 평균 원자 질량은 동위원소의 평균 질량을 말한다. 원자 질량의 기준은 바로 탄소이다. 탄소-12의 질량을 12amu라고 한다.
2. 아보가드로 수와 원소의 몰질량
아보가드로 수는 N첨자A로 표현한다. Na약간 이렇게 생겼는데 저 a가 작은 A라고 보면 된다. 이게 현재 에디터에서는 표현이 안된다. 아무튼 이 Na를 우리는 아보가드로 수라고 한다. 원자 1mol이 모였을 때의 개수를 정의하는 수이다. 1mol은 6.022*10^23개를 말한다. 우리가 흔히 1몰이라고 하는 것은 12g의 탄소-12 동위원소에 포함된 원자수와 동일한 수를 말한다.
그대로 몰질량에 대해 알아보도록 하겠다. 사실 amu와 거의 동일하다. 의미는 동일하지 않은데 결과가 동일하다. 탄소의 경우 12amu질량이라고 하였다. 몰질량은 12g이다. 숫자가 동일하되 단위는 다르다고 보면 알기 쉽다. 몰질량의 정확한 정의는 1mol의 질량으로 단위는 M이다. g/mol이라고도 한다.
3. 분자질량
몰질량에 이어 분자질량에 대해서 알아보도록 하자. 분자질량은 분자에 있는 원자 질량의 합을 말한다. 예시를 들면 이해가 편할 것 같아 SO2의 예시를 가져와보았다. 1분자 SO2는 64.07amu이다. 동일하게 1mol SO2는 64.07g이다. 혹시 관계가 애매하다 싶으면 다음 예시까지 참고해보자. 1원자 C는 12amu이다. 동일하게 1mol C는 12g이다. 두번째 예시는 분자는 아니지만, 분자질량과 원자질량에는 큰 차이가 없다는 것을 알려주고 싶었다.
4. 질량 분석기
질량 분석기는 무엇일까? 그냥 동위원소와 시료의 질량을 알아내도록 하는 분석기를 말한다. 모든 이름은 그 이유가 있어서 그렇게 지어진 것이다. 질량 분석기라고 하면 당연히 질량을 분석해주는 기기가 아닐까? 라고 의심해 보는 것이 정상이다. 아무튼 이 질량 분석기를 통해 어떻게 저 2가지를 알 수 있을까. 바로 높은 에너지의 전자를 기체 상태 시료에 충돌시켜서 생성된 양이온을 가속화하여 자석 사이를 통과하게 한다. 그럼 전하대 질량비에 따라 휘어지는 정도를 분석이 가능하다. 이 휘어지는 정도를 분석할 경우 동위원소와 시료의 질량을 알 수 있다. 자세히 측정하는 방법을 다른 포스팅을 참고하였으면 좋겠다.
5. 화합물의 조성 백분율(질량 백분율)
화합물의 조성 백분율의 정의는 화합물 각 원소의 질량을 백분율로 나타낸 것을 말한다. 이 방법을 이용해서 시료의 질량을 알 수 있는데, 방법은 간단하다. 먼저 %를 g이라 생각한 후 해당 g은 몇 몰인지 계산한다. 두번째로 나온 몰 중에서 젤 작은 몰수로 각각 나눈다. 그 다음 나온 비율을 간단한 정수비로 나타낼 경우 완성된다.
지금까지 일반화학 3단원 정리의 첫번째 시간이었다. 두번째 시간은 아마 내일쯤에 다시 진행되지 않을까 생각한다. 잘 모르는 것이 있다면 구글이나 네이버에 검색해 보아도 좋은 방법이다. 그 중 구글을 추천하기는 한다! 일반화학 2단원 정리 (1)일반화학 2단원 정리는 거두절미하지 않고 바로 진행하도록 하겠다. [일반화학 2단원] – 첫 번째 시간 1. 원자론 (1) 돌턴의 원자론 가장 최초로 나온 원자론이라고 생각하면 된다. 총 4가지의 특징tuttodata.com
