이 계산기의 기능
이 화학량론 계산기는 주어진 반응물 질량으로부터 화학 반응이 생성물을 얼마나 만들어내는지 계산합니다. 핵심은 몰(mole) 개념입니다. 먼저 반응물 질량을 몰로 환산하고, 균형 반응식에서 얻은 몰비로 환산한 뒤, 생성물의 몰질량을 곱해 다시 질량으로 바꿉니다. 균형이 맞은 어떤 반응식에도, 그리고 원하는 어떤 반응물–생성물 조합에도 적용할 수 있습니다.
사용 방법
출발 물질인 반응물의 질량, 그 반응물의 몰질량(g/mol), 균형 반응식에서 해당 반응물 앞의 계수, 관심 있는 생성물 앞의 계수, 그리고 그 생성물의 몰질량을 입력하세요. 계산기는 이론적으로 생성되는 생성물의 질량과 함께 반응물·생성물의 몰수를 알려줍니다.
공식 설명
핵심 관계식은 다음과 같습니다.
$$m_{\text{prod}} = \frac{m_{\text{react}}}{M_{\text{react}}} \cdot \frac{c_{\text{prod}}}{c_{\text{react}}} \cdot M_{\text{prod}}$$첫 번째 항은 반응물의 몰수를 나타냅니다. 여기에 계수비(\(c_{\text{prod}} / c_{\text{react}}\))를 곱하면 균형 반응식에서 얻은 화학량론적 몰비에 따라 생성물의 몰수로 환산됩니다. 마지막으로 생성물의 몰질량을 곱해 몰수를 다시 그램(g)으로 바꿉니다.
계산 예시
2 H₂O → 2 H₂ + O₂ 반응을 살펴봅시다. 물 10 g(MW = 18.015 g/mol)에서 출발하면 수소 기체(MW = 2.016 g/mol)는 얼마나 생성될까요? 물의 몰수 \(= 10 / 18.015 = 0.5551 \text{ mol}\). H₂ : H₂O의 몰비는 \(2 : 2 = 1\)이므로 H₂의 몰수 \(= 0.5551 \text{ mol}\). 따라서 H₂의 질량 \(= 0.5551 \times 2.016 = 1.119 \text{ g}\)입니다.
자주 묻는 질문
이 값은 이론 수율인가요, 실제 수율인가요? 반응물이 완전히 소모되어 한계 반응물(limiting reactant)이라고 가정한 이론적(최대) 수율입니다. 실제 수율은 이보다 낮습니다.
계수는 어디서 가져오나요? 균형 맞춘 화학 반응식에서 각 물질 앞에 붙는 숫자가 바로 계수입니다.
한계 반응물 계산에도 쓸 수 있나요? 네. 가장 먼저 소진되는 반응물로 계산하면 그 반응이 만들 수 있는 최대 생성물 양을 구할 수 있습니다.
