이 계산기는 무엇을 하나요?
이 도구는 화합물 시료 속에 특정 원소가 몇 그램 들어 있는지 알려줍니다. 해당 원소의 질량 백분율 조성과 시료의 총 질량을 함께 계산하므로, 백분율과 실제 그램 단위 질량을 한 번에 확인할 수 있습니다.
사용 방법
네 가지 값을 입력하세요. 화합물 시료의 총 질량(g), 화합물 전체의 몰질량(g/mol), 알고 싶은 원소의 원자량(g/mol), 그리고 화학식 한 단위 안에 들어 있는 그 원소의 원자 수(n)입니다. 그러면 해당 원소의 질량(g)과 질량 백분율을 결과로 보여줍니다.
공식 풀이
원소의 질량 백분율은 그 원소가 몰질량에서 차지하는 비율, 즉 (n × 원자량) ÷ 몰질량입니다. 이 비율에 시료의 총 질량을 곱하면 해당 원소의 질량이 나옵니다.
$$\text{원소 질량} = \frac{\text{n} \times \text{원자량}}{\text{몰질량}} \times \text{총 질량}$$
같은 비율에 100을 곱하면 질량 백분율이 되며, 이 값은 시료의 크기와 관계없이 일정합니다.
예제로 풀어보기
물(H₂O) 100 g 속에는 산소가 얼마나 들어 있을까요? 물의 몰질량은 18.015 g/mol이고 산소 원자 1개(원자량 16)를 포함합니다. 비율은 \(16 \div 18.015 = 0.8882\)이므로 질량 백분율은 88.82%입니다. 따라서 물 100 g 속에는 \(0.8882 \times 100 = \textbf{산소 88.82 g}\)이 들어 있습니다.
자주 묻는 질문
'n'은 무엇인가요? 선택한 원소가 화학식 한 단위 안에 몇 개 들어 있는지를 나타냅니다. 예를 들어 H₂O에서 수소의 경우 \(n = 2\)입니다.
몰질량은 어디서 찾나요? 화학식에 들어 있는 모든 원자의 원자량을 더하거나, 흔한 화합물이라면 자료에서 찾아보면 됩니다.
시료 크기가 달라지면 결과도 바뀌나요? 질량 백분율은 일정하게 유지되지만, 그램 단위 질량은 입력한 총 질량에 비례해 함께 커지거나 작아집니다.
