몰과 아보가드로수에 대해서
몰은 원자나 분자의 단위를 말합니다.
원자나 분자는 아시다시피 매우 작지만 무게는 제대로 가지고 있습니다.
하지만 1개 단위로는 측정이 안됩니다.
그래서 몰이라는 단위가 탄생했습니다.
원자나 분자 6.02×1023 개=1 몰로 했다.
602000000000000000000000개 = 1몰
연필 12자루를 한 다스로 한 것과 같아요.
그리고 이 덩어리를 세계 공통의 기준으로 아보가드로 수로 정했습니다.
아보가드로수 NA = 6.02×1023 [mol-1]
따라서 1 몰의 기체에 포함된 분자의 수는 기체의 종류에 관계없이 일정한 6.02×1023이 됩니다.(1다스에 포함된 연필의 개수는 연필의 종류에 관계없이 12자루입니다.)
여기에서 0℃의 공기 100L(리터)에 포함되는 몰 수 및 분자의 수를 구해보죠.
상태방정식 PV=nRT에서
P: 대기압 1.013×105Pa
V: 부피 100L = 0.1m3
R: 기체 상수 8.31 J/(K·mol)
T: 온도 273K (0℃)
몰수 n = PV/RT
= (1.013×105×0.1)/(8.31×273) 4.46 mol
따라서 1mol=100/4.46=22.4L에서
표준상태(1기압, 0℃)에서는 1mol=22.4L가 됩니다.
또, 100L의 공기에 포함되는 분자의 수 n은
n = 4.46 × 6.02 × 1023 = 2.68 × 1024 개입니다.
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