몰질량과 몰(mol)의 개념을 이용한 계산

몰질량과 몰(mol)의 개념을 이용한 계산

 

 

표준상태에서 질소(N2) 기체 11.2 L 속에 들어있는 질소 원자의 수와 같은 것만을 [보기]에서 있는 대로 고르시오.

(단, 원자량은 H=1, C=12, N=14이다.)

 

[보기]

가. 탄소(C) 12 g 중에 들어있는 탄소 원자의 수

나. 수소 분자(H2) 3.01×10^23 개 속에 들어있는 수소 원자의 수

다. 메테인(CH4) 0.5 mol 중에 들어있는 수소 원자의 수

라. 암모니아(NH3) 17 g 속에 들어있는 암모니아 분자의 수

 

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표준상태에서 기체 1 mol의 부피 = 22.4 L 이므로,

11.2 L 속에 들어있는 질소 분자의 mol수는

11.2 L × (1 mol / 22.4 L) = 0.5 mol N2

 

따라서 질소 원자의 몰수는

0.5 mol N2 × (2 mol N / 1 mol N2) = 1 mol N

 

몰수와 개수는 정비례하므로,

복잡하게 개수를 구하는(이건 하수) 대신,

간단히 몰수를 구해(이건 고수) 비교하면 된다.

(단, 원자량은 H=1 g/mol, C=12 g/mol, N=14 g/mol이다.)

( 몰질량, 몰수, 아보가드로수 설명 http://ywpop.tistory.com/6475 )

 

 

가. 탄소(C) 12 g 중에 들어있는 탄소 원자의 mol수

12 g / (12 g/mol) = 1 mol

 

 

나. 수소 분자(H2) 3.01×10^23 개 속에 들어있는 수소 원자의 수

1 mol = 6.02×10^23 개 이므로,

(3.01×10^23 개) × (1 mol / 6.02×10^23 개) = 0.5 mol H2

0.5 mol H2 × (2 mol H / 1 mol H2) = 1 mol H

 

 

다. 메테인(CH4) 0.5 mol 중에 들어있는 수소 원자의 수

0.5 mol CH4 × (4 mol H / 1 mol CH4) = 2 mol H

 

 

라. 암모니아(NH3) 17 g 속에 들어있는 암모니아 분자의 수

NH3의 몰질량 = (14 g/mol) + 3(1 g/mol) = 17 g/mol

17 g / (17 g/mol) = 1 mol NH3

 

 

답: 가, 나, 라