[화1] 2023 양적관계를 위한 조언 (2)
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안녕하세요 수능 화학 강사 김동준입니다
두 번째 주제는 실험식과 질량, 원자 수와의 관계입니다
실험식은 분자의 구성 원자들을 가장 간단한 비율로 나타낸 식인데
실험식이 같다는 것은 이 비율이 같다는 것을 의미합니다
실험식을 (AxBy)n정도로 일반화시켜서
실험식이 같으면 x : y가 항상 일정하고
n값에 따라 분자식과 분자량이 달라진다고 생각하면 됩니다만
간단하게 C2H4하고 C3H6는 CH2로 실험식이 같고
(CH2)2=C2H4의 분자량은 28, (CH2)3=C3H6는 42이므로
분자량 비 2 : 3, 구성 원자 수 비 6 : 9 = 2 : 3 임을 알 수 있습니다
원자 몰 수는 분자 몰 수와 구성 원자 수의 곱이고, 
이므로
라는 표현이 가능한데
실험식이 n배로 늘어나면 분자량이 n배 늘어나고
구성 원자 수도 n배 늘어나게 됩니다
위 식을 정리해보면,
“실험식이 같은 경우 질량이 동일하면 원자 수도 동일“
또는 “실험식이 같은 경우 질량 비=원자 수 비”
정도로 표현이 가능하겠습니다
예를 들어 C2H4와 C3H6가 14g씩 있다고 가정하면
구성 원자 수는 다음과 같습니다
C2H4의 C원자 수 
, H원자 수 
C3H6의 C원자 수 
, H원자 수 
구성원자인 C, H 원자 수가 각각 같고
당연하겠지만 전체 원자 수도 같다는 것을 알 수 있습니다
→ 실험식이 같으면 뭐다? 질량 비 = 원자 수 비
20학년도 3월 학평 화1 4번입니다
보통 ㄴ.을 
로 해결하는데
(가)와 (나)의 실험식이 모두 CH2O로 동일하므로
같은 질량 1g에 들어 있는 전체 원자 수는 같고
ㄴ.은 그냥 맞구나 하고 바로 넘길 수 있습니다
조금 변형해서 1g당 C(탄소) 원자 수나
같은 질량에 들어 있는 H(수소) 원자 수,
단위 질량당 O(산소) 원자 수를 물어봐도
실험식이 같으므로 모두 같다고 볼 수 있겠죠
다음으로 20학년도 수능 화1 14번입니다
AnB2n이 wg, 0.4L 첨가됐으므로 1L는 2.5wg이고
밀도비=분자량비 4:5로 n=5를 찾을 수 있습니다
혹은 식을 이용해서 
를 통해 n=5를 찾아도 됩니다
다만 여기까지는 대부분 잘 찾는데 x, y를 찾을 때
식을 조금 복잡하게 가지고 가는 경우가 많습니다
x, y는 단위부피당 전체 원자 수 이므로 
이고
이때 A4B8, AnB2n의 실험식이 AB2로 같다는 것을 파악하면
질량 비= 원자 수 비 이므로 2w : (2w+w) = 2 : 3이고
으로 구할 수 있겠습니다
이처럼 실험식이 같은 분자들이 등장하면 질량이나 원자 수를
물어보는지 체크해서 활용해보시기 바랍니다
오늘도 읽어주셔서 감사합니다 :) 다음 글에 뵙겠습니다!
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