표준 상태에서 기체의 부피는 1몰당 22.4L입니다. 이를 바탕으로 수소 기체와 암모니아 기체에서 각각의 분자 수와 원자 수를 구하는 과정을 설명하겠습니다.
1. 수소 기체 (H₂) 22.4L 중의 수소 분자 수 구하기
몰 수 계산:
- 표준 상태에서 1몰의 기체는 22.4L의 부피를 차지합니다.
- 따라서, 22.4L의 수소 기체는 1몰입니다.
[
\text{몰 수} = \frac{22.4L}{22.4L/mol} = 1 \text{ mol}
]
분자 수 계산:
- 1몰의 물질은 아보가드로 수(약 (6.022 \times 10^{23})) 만큼의 분자를 포함합니다.
[
\text{분자 수} = 1 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ 분자/mol} = 6.022 \times 10^{23} \text{ 분자}
]
2. 암모니아 기체 (NH₃) 5.6L 중의 수소 원자 수 구하기
몰 수 계산:
- 5.6L의 암모니아 기체는 다음과 같이 몰 수를 계산할 수 있습니다.
[
\text{몰 수} = \frac{5.6L}{22.4L/mol} = 0.25 \text{ mol}
]
수소 원자 수 계산:
- 암모니아(NH₃) 분자 하나는 수소 원자 3개를 포함하고 있습니다.
- 따라서, 0.25몰의 암모니아에서 수소 원자 수는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
[
\text{암모니아 분자 수} = 0.25 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ 분자/mol} = 1.5055 \times 10^{23} \text{ 분자}
]
- 각 암모니아 분자당 3개의 수소 원자가 있으므로, 수소 원자 수는 다음과 같습니다.
[
\text{수소 원자 수} = 1.5055 \times 10^{23} \text{ 분자} \times 3 = 4.5165 \times 10^{23} \text{ 원자}
]
결론
- 22.4L의 수소 기체 중의 수소 분자 수는 (6.022 \times 10^{23}) 분자입니다.
- 5.6L의 암모니아 기체 중의 수소 원자 수는 (4.5165 \times 10^{23}) 원자입니다.