๋ชฐ๋น๋ ๋ฌด์์ธ๊ฐ์?
๋ชฐ๋น๋ ๋ ๋ฌผ์ง์ ๋ชฐ ์๊ฐ ์๋ก ์ด๋ค ๋น์จ์ ์ด๋ฃจ๋์ง ๋ํ๋ด๋ ๊ฐ์ ๋๋ค. ํํ๋๋ก ์ ํต์ฌ ๊ฐ๋ ์ผ๋ก, ๊ท ํ ๋ง์ถ ํํ ๋ฐ์์์์ ๋ฐ์๋ฌผ๊ณผ ์์ฑ๋ฌผ์ ์์ ์๋ก ์ฐ๊ฒฐํด ์ฃผ๋ ์ญํ ์ ํฉ๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๋ ๋ฌผ์ง์ ์ง๋์ ๊ฐ๊ฐ ๋ชฐ ์๋ก ํ์ฐํ ๋ค ๋๋์ด, A ๋ฌผ์ง๊ณผ B ๋ฌผ์ง์ ๋ชฐ๋น๋ฅผ ๊ตฌํด ์ค๋๋ค.
๊ณ์ฐ๊ธฐ ์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋จผ์ A ๋ฌผ์ง์ ์ง๋(g)๊ณผ ๋ชฐ ์ง๋(g/mol)์ ์ ๋ ฅํ๊ณ , ๊ฐ์ ๋ฐฉ์์ผ๋ก B ๋ฌผ์ง์ ๊ฐ๋ ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๊ฐ ๋ฌผ์ง์ ๋ชฐ ์๋ฅผ ๊ตฌํ ๋ค, ๋ชฐ๋น๋ฅผ "A : 1" ํํ๋ก ๋ณด์ฌ ์ค๋๋ค. ๋ชฐ ์ง๋์ ํํฉ๋ฌผ์ ํํ์์ ๋ค์ด ์๋ ๊ฐ ์์์ ์์๋์ ๋ชจ๋ ๋ํด ๊ตฌํ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
๋จผ์ ๋ชฐ ์๋ \(n = m / M\) ๊ณต์์ผ๋ก ๊ตฌํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ m์ ์ง๋, M์ ๋ชฐ ์ง๋์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ค์ ๋ชฐ๋น๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค.
$$\text{๋น์จ} = \dfrac{n_A}{n_B} = \dfrac{m_A / M_A}{m_B / M_B}$$์ง๋์ ๋ชฐ ์ง๋์ผ๋ก ๋๋๋ฉด ๊ทธ๋จ ๋จ์๊ฐ ์๋ก ์์๋๋ฏ๋ก, ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๋จ์๊ฐ ์๋ ์์ํ ๋น์จ์ด ๋ฉ๋๋ค. ์ด ๊ฐ์ B ๋ฌผ์ง 1๋ชฐ์ ๋ํด A ๋ฌผ์ง์ด ๋ช ๋ชฐ์ ํด๋นํ๋์ง๋ฅผ ์๋ ค ์ค๋๋ค.
์์ ๋ก ํ์ด ๋ณด๊ธฐ
๋ฌผ 18 g(M = 18.015 g/mol)๊ณผ ์ฐ์ 32 g(M = 32 g/mol)์ด ์๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํด ๋ด ์๋ค. ๋ฌผ์ ๋ชฐ ์ = \(18 / 18.015 \approx 0.99917 \text{ mol}\), ์ฐ์์ ๋ชฐ ์ = \(32 / 32 = 1 \text{ mol}\)์ ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ชฐ๋น๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๋๋ฉฐ,
$$\dfrac{0.99917}{1} \approx 0.9992$$์ด๋ ์ฐ์ 1๋ชฐ๋น ๋ฌผ์ด ์ฝ 0.999๋ชฐ ์๋ค๋ ๋ป์ ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
๋ชฐ ์๋ฅผ ๋ฐ๋ก ์ ๋ ฅํด๋ ๋๋์? ๋ค, ๊ฐ๋ฅํฉ๋๋ค. ๊ฐ ๋ฌผ์ง์ ๋ชฐ ์ง๋์ 1๋ก ์ค์ ํ๊ณ ๋ชฐ ์๋ฅผ ์ง๋ ์นธ์ ์ ๋ ฅํ๋ฉด, ๊ฒฐ๊ณผ ๋น์จ์ด ๊ณง A์ ๋ชฐ ์๋ฅผ B์ ๋ชฐ ์๋ก ๋๋ ๊ฐ์ด ๋ฉ๋๋ค.
๋น์จ์ด 1๋ณด๋ค ์์ผ๋ฉด ์ด๋ค ์๋ฏธ์ธ๊ฐ์? A ๋ฌผ์ง์ ๋ชฐ ์๊ฐ B ๋ฌผ์ง๋ณด๋ค ์ ๋ค๋ ๋ป์ ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ๋น์จ์ด 0.5๋ผ๋ฉด B ๋ฌผ์ง 2๋ชฐ๋น A ๋ฌผ์ง์ด 1๋ชฐ ์๋ค๋ ์๋ฏธ์ ๋๋ค.
๊ท ํ ๋ง์ถ ๋ฐ์์๊น์ง ๊ณ ๋ คํ๋์? ์๋์. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ค์ ์๋ฃ์ ๋น์จ๋ง ์๋ ค ์ค๋๋ค. ์ด ๊ฐ์ ํํ ๋ฐ์์์ ๊ณ์์ ๋น๊ตํ๋ฉด ํ๊ณ ๋ฐ์๋ฌผ(ํ๊ณ ์์ฝ)์ ์ฐพ์๋ผ ์ ์์ต๋๋ค.