화학량론. 수소 원자 1 mol이 포함된 물(H2O) 분자의 질량

다음 물질의 질량(g)을 각각 구하시오.

(단, H, N, O의 원자량은 각각 1, 14, 16이다.)

(1) 수소 원자 1 mol이 포함된 물(H2O) 분자

(2) 수소(H2) 분자 5 mol

(3) 0℃, 1기압에서 산소(O2) 기체 5.6 L

(4) 암모니아(NH3) 분자 12.04×10^23 개

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(1) 수소 원자 1 mol이 포함된 물(H2O) 분자의 질량

H2O 분자 1개 속에는 H 원자 2개가 들어있다.

따라서

H2O : H = 1 : 2 개수비(= 몰수비) 이므로,

H 1 mol이 들어있는 H2O의 몰수를 계산하면,

H2O : H = 1 : 2 = ? mol : 1 mol

? = 1 / 2 = 0.5 mol

H2O의 몰질량 = 2(1) + (16) = 18 g/mol 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/16840 )

0.5 mol H2O의 질량을 계산하면,

W = n × M

( 참고: n=W/M https://ywpop.tistory.com/7738 )

= 0.5 mol × (18 g/mol)

= 9 g

(2) 수소(H2) 분자 5 mol의 질량

H2의 몰질량 = 2(1) = 2 g/mol 이므로,

5 mol H2의 질량을 계산하면,

W = n × M

= 5 mol × (2 g/mol)

= 10 g

(3) 0℃, 1기압에서 산소(O2) 기체 5.6 L의 질량

0℃, 1기압에서,

기체 1 mol의 부피 = 22.4 L 이고,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8321 )

O2의 몰질량 = 2(16) = 32 g/mol 이므로,

5.6 L O2의 질량을 계산하면,

(5.6 L) × (1 mol / 22.4 L) × (32 g / 1 mol)

( 부피를 몰수로 환산하고, 몰수를 질량으로 환산 )

( 참고 https://ywpop.blogspot.com/2024/01/84-gmol-42-g.html )

= (5.6) × (1 / 22.4) × (32)

= 8 g

(4) 암모니아(NH3) 분자 12.04×10^23 개의 질량

1 mol = 6.02×10^23 개 이고,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/6475 )

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

12.04×10^23 개 NH3의 질량을 계산하면,

(12.04×10^23 개) (1 mol / 6.02×10^23 개) (17 g / 1 mol)

( 개수를 몰수로 환산하고, 몰수를 질량으로 환산 )

= (12.04×10^23) (1 / (6.02×10^23)) (17)

= 34 g

[키워드] 화학량론 기준