[화1] 2023 양적관계를 위한 조언 (3)

안녕하세요 수능 화학 강사 김동준입니다

오늘은 단위에 대해 살펴보려고 합니다

우선 간단하게 분자량부터 보겠습니다

분자량은 1몰의 질량이므로 (g/mol)로 표현해볼 수 있고

1g당 분자 수는 분자 수를 질량으로 나눈 형태이므로

(분자 수/g)으로 표현해볼 수 있습니다

그런데 분자수 비 = 몰수 비 = 부피 비 이므로 결론적으로

1g당 분자 수 비 = 1g당 부피 비 = 1g당 몰 수 비 =

= (mol/g)비 = (분자 수/g)비 = (L/g)비 임을 유추할 수 있습니다

따라서 화학식량과 몰 파트 문제에서 자주 나오는 표현 중

1g당, 1g에 들어 있는, 단위 질량당, 일정한 질량에 들어있는 등

질량이 일정할 때의 분자 수 또는 원자 수를 묻는 표현이

뒤에 붙는 표현에 따라 조금 달라지기는 하겠지만

기본적으로 모두 같은 표현이라고 볼 수 있고 입니다.

예를 들어 H₂O는 1몰에 18g, CO₂는 1몰에 44g 이므로

H₂O 1g은 몰, CO₂ 1g은 몰이고

이를 xg으로 바꿔도 각각 몰과 몰로

1g이거나 xg이거나 모두 44 : 18, 

분자량과 반비례하는 같은 ‘비율’임을 알 수 있습니다

다만 1g당 원자 수나 1g당 A원자 수, 1g당 B원자 수 등을

묻는 경우는  뒤에 분자당 구성 원자 수, 분자당 A원자 수, 

분자당 B원자 수 등을 곱하면 됩니다.

→ 1g당 분자 수는 뭐다?

→ 1g당 원자 수는 뭐다?

17학년도 수능 화1 13번입니다

1g당 분자수() 비 (가):(나)=4N:5N 이므로 역으로 분자량비 5:4,

따라서 (가)는 AB₃, (나)는 AB₂이고 둘을 비교하여 

ㄱ. A와 B 원자량 비 2:1을 구할 수 있고 

기체 분자이므로 ㄷ. 밀도비도 분자량비와 같은 5:4가 됩니다

남은 ㄴ.을 해결하기 위해 1g당 원자 수 비를 구해야 하는데 

앞서 살펴본 것처럼 를 활용할 수 있고 

아니면 1g당 분자 수가 이미 주어져 있으므로

(가) AB₃는 4N x 4, (나) AB₂는 5N x 3으로 구할 수도 있겠습니다

쉬운 문제를 봤으니 조금 어려운 문제를 하나만 더 볼까요

저번에 나왔던 17학년도 9월 모평 화1 19번입니다

단위를 활용하는 부분을 중심으로 보겠습니다

분자량은 (g/mol)이고 단위 질량당 부피는 (L/g)이므로 

둘을 곱하면 g이 사라지면서 (L/mol)이 나옵니다

(L/mol)을 한글로 바꿔보면 (1몰당 부피) 

혹은 (단위 몰당 부피) 정도로 바꿔볼 수 있고

기체 1몰의 부피는 0℃, 1기압에서 보통 22.4L라는 

‘일정한’ 값을 가지므로 분자량과 단위 질량당 부피를 곱하면 

일정한 값이 나오고 따라서 b=9, ac=36을 찾을 수 있습니다

또 (단위 질량당 부피)비 = (단위 질량당 분자 수)비 이므로

세 번째 줄 (단위 질량당 부피)비에 첫 번째 줄에서 얻은

(분자당 구성 원자 수)비를 곱하면 네 번째 줄의 

(단위 질량당 원자 수)비를 얻을 수 있습니다

18 x 2 -> d, 9 x 1 -> 3, c x 3 -> 2

∴ d=12, c=2 이고 ac=36이므로 a=18

이런 식으로 문제에 주어진 표현을 단위의 형태로 조금 활용하여

생각해보면 조금 귀찮을 수는 있겠지만 계산은 상대적으로 

편해지는 경우가 많습니다 특히 이런 유형의 문제를 풀 때 

비례식을 너무 많이 쓴다는 생각이 들거나 

문제가 조금 복잡해지면 갈피가 안잡히는 분들의 경우 

단위에 대해서 한 번쯤 생각해보셨으면 좋겠습니다

오늘도 긴 글 읽어주셔서 감사합니다 ^^