몰부피 이용, 분자량 측정 방법

몰부피 이용, 분자량 측정 방법

 

 

표준상태(0℃, 1기압)에서 기체 1몰의 부피 = 22.4 L이므로,

표준상태에서 어떤 기체 w(g)의 부피가 V(L)라고 할 때,

기체의 분자량(M)은 몰부피(22.4 L/mol)를 이용하여

다음과 같이 구할 수 있다.

 

w : V = M : 22.4

 

여기서 w는 질량(g)이고 M은 분자량(g/mol)인데,

어떻게 비례식이 성립되죠?

 

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예를 들어, 표준상태에서, 8 g 메탄(CH4)의 부피는

다음과 같이 계산할 수 있습니다.

 

CH4의 분자량(=몰질량) = 16 g/mol 이므로,

8 g CH4의 몰수를 계산하면,

8 g / (16 g/mol) = 0.5 mol CH4

 

표준상태에서 기체 1몰의 부피 = 22.4 L 이므로,

즉, 표준상태에서 몰부피 = 22.4 L/mol 이므로,

0.5 mol CH4의 부피를 계산하면,

0.5 mol * (22.4 L/mol) = 11.2 L CH4

 

 

그렇다면, 이제 본론으로 돌아와서,

표준상태에서 8 g CH4의 부피가 11.2 L일 때,

위 관계식을 사용하여, CH4의 분자량을 계산하면,

 

w : V = M : 22.4

8 g : 11.2 L = ? : 22.4 L/mol

? = (8 g) * (22.4 L/mol) / (11.2 L)

= 16 g/mol

 

 

또는
표준상태에서 기체 1몰의 부피 = 22.4 L이므로,
n : V = 1 : 22.4 관계식에서,

 

n = w/M 이므로,
w/M : V = 1 : 22.4

 

M을 곱하면,
w : V = M : 22.4