이 계산기의 기능
실험식(experimental formula)은 화합물 속 원자들의 가장 간단한 정수비를 나타내고, 분자식은 분자 한 개에 실제로 들어 있는 원자의 개수를 나타냅니다. 분자식은 언제나 실험식의 정수배입니다. 이 계산기는 그 배수 n을 구해 주므로, 실험식을 실제 분자식으로 손쉽게 확장할 수 있습니다.
사용 방법
두 가지 값을 입력하세요. 실험식량(가장 간단한 비율로 표현한 화학식 단위의 몰질량)과 화합물의 실제 몰질량입니다. 몰질량은 어는점 내림이나 질량분석법 같은 실험을 통해 얻는 경우가 많습니다. 계산기는 몰질량을 실험식량으로 나눈 뒤 가장 가까운 정수로 반올림하여 n을 구합니다. 그런 다음 실험식의 각 아래첨자에 n을 곱하면 분자식이 완성됩니다.
공식 설명
핵심 관계식은 다음과 같습니다.
$$n = \frac{\text{Molecular Molar Mass}}{\text{Empirical Formula Mass}}$$두 값 모두 같은 "기본 단위"를 기준으로 하므로, 이 비율은 이론적으로 정확한 정수가 됩니다. 다만 측정한 질량에는 약간의 오차가 있어 \(5.98\)이나 \(6.02\) 같은 값이 나올 수 있는데, 이때는 가장 가까운 정수로 반올림합니다.
$$n = \frac{\text{Molecular Molar Mass}}{\text{Empirical Formula Mass}} \;\approx\; \text{round}(n)$$분자식은 그 배수만큼 실험식을 곱한 형태가 됩니다.
예제 풀이
포도당의 실험식은 CH2O이며 실험식량은 약 30.026 g/mol입니다. 측정된 몰질량은 180.156 g/mol입니다. 따라서
$$n = \frac{180.156}{30.026} \approx 6.0$$이 됩니다. CH2O에 6을 곱하면 분자식 C6H12O6를 얻습니다.
자주 묻는 질문
n이 딱 떨어지는 정수가 아닌 이유는? 실험으로 측정한 몰질량에는 오차가 있어 계산된 비율이 정수에서 살짝 벗어날 수 있습니다. 가장 가까운 정수로 반올림하면 올바른 배수를 얻을 수 있습니다.
n이 1로 반올림되면? 이 경우 실험식과 분자식이 동일합니다. 즉, 가장 간단한 비율이 이미 실제 분자식인 셈입니다(예: 물, H2O).
실험식량은 어디서 구하나요? 실험식에 들어 있는 원자들의 원자량을 모두 더하면 됩니다. 또는 성분 백분율(percent composition) 자료에서 먼저 계산해도 됩니다.
