몰과 아보가드로수

몰(mole, 줄여서 mol)이란, 화학에서 사용하는 단위를 뜻하는 말로, 12g의 순수한¹²C중에 들어있는 탄소의 수를 말한다. 편하게 화학에서 쓰는 단위라고 기억해도 된다.

어쨌든, 12g의 순수한 ¹²C중에 들어있는 탄소의 수를 센사람이 있으니 몰이라는 개념이 나왔을 것이다. 바로 아보가드로(Avogadro)다. 그 개수는 6.02214 X 10²³다. 어떤 물질이든지 1몰이 있다고 하면 그 물질을 구성하고 있는 물질들이 6.02214 X 10²³개씩 존재한다. 예를 들면, 계란 한판은 계란이 30개, 계란 1몰은 계란이 6.02214 X 10²³개다.

이 '6.02214 X 10²³'을 아보가드로의 이름을 따서 아보가드로 수라고 한다.

수소의 원자량 또는 분자량 : 1

1몰의 질량 : 1g

탄소의 원자량 또는 분자량 : 12

1몰의 질량 : 12g

원자 1개의 질량 = 원자 1몰의 질량 / 아보가드로수 = 원자량 / 6.02*10^23 g

분자 1개의 질량 = 분자 1몰의 질량 / 아보가드로수 = 분자량 / 6.02*10^23 g

기체 A의 질량 / 기체 B의 질량 = 기체 A의 분자량 / 기체 B의 분자량 = 기체 A의 밀도 / 기체 B의 밀도

기체 1몰의 부피 = 22.4L (표준 상태)
기체의 부피 = 몰 수 * 22.4L (표준 상태)
기체의 몰 수 = 기체의 부피 (L) / 22.4 (L/몰) (표준 상태)
기체 1몰의 질량 = 기체 22.4L의 질량 = 그램분자량 (g) (표준 상태)
같은 온도와 압력에서 같은 부피 속에 기체 1, 기체 2가 각각 들어가 있다면 아보가드로 법칙에 따라 두 기체의 질량비는 두 기체의 분자량의 비가 같으며, 같은 조건에서 두 기체의 밀도의 비는 분자량의 비와 같다. 따라서 기체의 질량과 분자량, 밀도 사이에는 관계가 성립한다.

변환 인자로서의 몰
몰은 원자, 분자, 이온 등의 입자 수의 묶음 단위로 정의되었지만, 입자 수뿐만 아니라 질량이나 기체의 부피를 다룰 때에도 사용된다. 또한 입자 수, 질량, 기체의 부피를 상호 변환할 때 사용되기도 한다.