2.7: 몰질량

물질의 ID는 원자 또는 이온의 종류뿐만 아니라 원자 또는 이온의 각 유형의 양에 의해 정의됩니다. 예를 들어, 물, H₂O 및 과산화수소, H 2 O_2는각각의 분자가 수소 및 산소 원자로 구성되어 있다는 점에서 비슷합니다. 그러나 과산화수소 분자는 두 개의 산소 원자를 포함하기 때문에, 물 분자와는 달리, 이는 하나만 있는, 두 물질은 매우 다른 특성을 나타낸다.

원자와 분자는 매우 작습니다. 따라서 거시적 양을 측정하기 위해서는 표준 과학 장치가 필요합니다. 두더지는 쌍, 다스, 총 등과 같은 친숙한 단위와 유사한 금액 단위입니다. 그것은 물질의 견본에 있는 원자 또는 분자의 수의 특정 측정을 제공합니다. “두더지”라는 단어에 대한 라틴어 의 뜻은 “큰 질량” 또는 “대량”이며, 이는 이 장치의 이름으로 사용과 일치합니다. 두더지는 쉽게 측정된 거시적 특성, 벌크 질량 및 매우 중요한 기본 특성, 원자 수, 분자 등 사이의 링크를 제공합니다.

물질의 두더지는 6.02214076× 10^23개의 이산체(원자 또는 분자)가 있는 양입니다. 6.022 × 10^23으로편리하게 반올림된 이 많은 숫자는 이탈리아 과학자 아메데오 아보가드로를 기리기 위해 아보가드로의 수(N_A)또는 아보가드로 상수로 알려진 근본적인 상수입니다. 이 상수는 “두더지 당”의 명시적 단위로 적절하게 보고됩니다.

양 단위로서의 정의와 일치하여 모든 요소의 두더지 1개에는 다른 요소의 두더지 1개와 동일한 수의 원자가 포함되어 있습니다. 그러나 개별 원자의 질량은 크게 다르기 때문에 서로 다른 요소의 1 두더지의 질량은 다릅니다. 요소 (또는 화합물)의 어금니 질량은 그 물질의 1 두더지그램의 질량이며, 두더지 당 그램 단위로 표현되는 속성 (g/mol).

어떤 물질의 어금니 질량은 무아에 있는 그것의 원자 또는 공식 무게에 수치적으로 동일합니다. 무염 정의에 따라 단일 탄소 원자의 무게는 12 개의 무루 (원자 질량은 12 amu)입니다. 탄소 두더지는 12g(12g C = 1mol C 원자 = 6.022 × 10^23C 원자) 무게이며, 탄소의 어금니 질량은 12 g/mol입니다. 이 관계는 원자 질량이 무도 참조 물질인 탄소-12에 비해 측정되기 때문에 모든 요소에 대해 보유합니다. 이 원리를 연장, 그램에 화합물의 어금니 질량은 마찬가지로 무뮤의 공식 질량에 수치적으로 동일합니다. 예를 들어, 헬륨은 4.002 아무의 원자 질량과 4.002 g/mol의 어금니 질량을 가지고 있습니다.

원자질량과 어금니 질량은 수치적으로 동등하지만 규모면에서 는 크게 다르다는 점을 명심하십시오. 두더지의 거대함을 높이 평가하려면 무게가 0.03g 정도인 작은 물 방울을 고려하십시오. 이것은 물 1 두더지 (~18 g)의 단지 작은 부분을 나타내지만, 상상할 수 있는 것보다 더 많은 물 분자를 포함합니다. 분자가 지구상의 약 70억 명의 사람들에게 동등하게 분포된다면, 각 사람은 1,000억 개 이상의 물 분자를 받게 될 것입니다.

두더지질량과 원자 수 사이의 관계를 정의합니다. 이를 통해 원자 수는 적절한 형태의 변환 계수를 사용하여 계산할 수 있습니다: 원자의 두더지 1개 = 원자의 6.022 × 10²³ 원자. 요소의 질량(그램)과 두더지 수 사이를 변환하기 위해 요소(g/mol)의 어금니 질량을 변환 계수로 사용한다.

Openstax 화학 2e, 섹션 3.1: 포뮬러 질량 및 몰 개념에서 적응텍스트.