1g당 분자량은 어떻게 되나요?

1g당 분자량은 고정된 값이 아니며, 물질의 종류에 따라 크게 달라지는 값입니다. “1g당 분자량”이라는 표현 자체가 다소 모호한데, 이는 분자량이 질량(g) 단위가 아닌, 몰(mol) 단위로 표현되기 때문입니다. 분자량은 특정 분자를 구성하는 모든 원자들의 원자량의 합으로 정의되며, 단위는 g/mol입니다. 따라서 1g의 물질에 몇 개의 분자가 있는지 계산하는 것이 더 정확한 질문입니다.

1g의 물질에 포함된 분자의 개수를 계산하는 과정은 아보가드로 수(Avogadro’s number, 약 6.022 x 10²³)를 이용합니다. 아보가드로 수는 1몰의 어떤 물질에 포함된 입자(원자, 분자, 이온 등)의 개수를 나타냅니다. 1몰은 분자량(g/mol)과 동일한 질량(g)을 갖습니다.

예를 들어, 물(H₂O)의 경우를 살펴봅시다. 수소(H)의 원자량은 약 1g/mol이고, 산소(O)의 원자량은 약 16g/mol입니다. 따라서 물의 분자량은 (1 x 2) + 16 = 18g/mol입니다. 즉, 물 18g에는 6.022 x 10²³개의 물 분자가 포함되어 있습니다. 그렇다면 물 1g에는 몇 개의 물 분자가 있을까요?

비례식을 이용하여 계산하면 다음과 같습니다.

18g : 6.022 x 10²³개 = 1g : x개

x = (6.022 x 10²³개 x 1g) / 18g ≈ 3.35 x 10²²개

따라서 물 1g에는 약 3.35 x 10²²개의 물 분자가 존재합니다.

이와 같이, 1g의 물질에 포함된 분자의 개수는 그 물질의 분자량에 반비례합니다. 분자량이 클수록 1g에 포함된 분자의 개수는 적어집니다. 예를 들어, 분자량이 100g/mol인 물질 1g에는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

100g : 6.022 x 10²³개 = 1g : x개

x = (6.022 x 10²³개 x 1g) / 100g ≈ 6.022 x 10²¹개

즉, 분자량이 100g/mol인 물질 1g에는 약 6.022 x 10²¹개의 분자가 존재합니다. 물과 비교하면 분자량이 훨씬 크기 때문에 1g에 포함된 분자의 개수도 훨씬 적습니다.

결론적으로, 1g당 분자량은 정의되지 않으며, 1g의 물질에 포함된 분자의 개수는 해당 물질의 분자량에 따라 달라집니다. 아보가드로 수를 이용하여 분자량과 1g의 질량을 이용한 비례식을 통해 1g의 물질에 포함된 분자의 개수를 정확하게 계산할 수 있습니다. 이 계산은 화학에서 물질의 양을 다루는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 더 나아가, 이 원리를 이용하면 몰농도, 몰랄농도 등 다양한 농도 개념을 이해하고 계산하는 데에도 도움이 됩니다.