염화칼슘(CaCl2)의 몰 질량을 확인하고 다른 화합물과 비교하는 방법

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염화칼슘은 세상을 돌아다니게 만듭니다. 글쎄, 정확하지는 않지만 도로가 특히 얼어붙고 미끄러워지면 상황이 계속 움직입니다. 우리는 특히 북미 지역의 도로와 고속도로를 처리하기 위해 염화칼슘(CaCl2)을 대량으로 사용합니다. 나중에 설명할 이유 때문에 암염보다 효과가 더 좋습니다. 우리는 다른 목적으로도 염화칼슘을 사용합니다. 이 글에서는 염화칼슘의 몰질량을 알아보고, 그 구조를 살펴보고, 염화칼슘이 왜 그렇게 효과적인 화합물인지 알아보겠습니다.

©Kittisak Kaewchalun/(게티 이미지 경유)

주기율표의 모든 원소와 정의된 모든 화합물을 포함하는 모든 순수 물질은 특정한 몰 질량을 가지고 있습니다. 이 몰 질량은 물질의 물리적, 화학적 특성에 영향을 미칩니다. 그런데 몰질량이란 정확히 무엇을 의미하는 걸까요?

물질의 몰 질량은 단순히 그 물질 1몰의 질량을 그램으로 표현한 것입니다. 염화칼슘의 몰 질량은 1몰당 110.98g입니다. 화학에서는 원자든 분자든 주의 깊게 정의된 수의 입자가 몰이라는 단위를 구성합니다. 아보가드로 수 또는 아보가드로 상수로 알려진 이 숫자는 대략 6.022 × 1023 단위와 같습니다. 이탈리아 과학자 아마데오 아보가드로(Amadeo Avogadro)의 이름을 딴 이 상수는 모든 순수 물질에 대해 모든 상황에서 동일하며 화학과 세상이 어떻게 작동하는지 이해하는 데 필수적입니다.

원소 또는 화합물의 몰 질량은 원자 질량에서 파생됩니다. 주기율표의 각 원소의 원자 질량은 일반적으로 화학 기호 바로 아래에 표시됩니다. 이 질량은 알려진 모든 원소의 동위원소를 자연에서 발견되는 비율에 따라 가중치를 적용하여 평균하여 결정됩니다. 동위원소는 동일한 수의 양성자와 다양한 수의 중성자를 갖는 동일한 원소의 원자입니다.

원소의 각 동위원소에는 해당 원소의 원자 번호와 동일한 양성자 수가 고정되어 있지만 중성자 수는 다양합니다. 각 양성자와 중성자는 하나의 원자 질량 단위의 값을 가지지만 전자의 질량은 무시할 수 있습니다. 탄소를 예로 들어보겠습니다. 탄소-12와 같은 동위원소는 양성자 6개와 중성자 6개를 갖고 있으며 총 원자질량은 12이다. 한편, 유기물질 연대 측정에 사용되는 방사성 탄소 동위원소인 탄소-14는 양성자 6개와 중성자 8개를 갖고 있다. 탄소-12는 가장 일반적인 탄소 동위원소입니다. 따라서 탄소의 원자 질량은 12.011 원자 질량 단위로 측정됩니다.

원소의 원자 질량을 알면 몰 질량으로 쉽게 변환할 수 있습니다. 간단히 원자 질량을 그램으로 표현하면 해당 원소의 원자 1몰에 해당하는 질량을 얻게 됩니다. 각 분자에 동일하거나 다른 원소로 구성된 원자가 2개 이상 포함된 화합물의 경우 추가 단계를 완료해야 합니다.

염화칼슘(CaCl2)은 각 분자에 3개의 원자를 가지고 있습니다. 칼슘 원자 1개와 염소 원자 2개가 있습니다. 염화칼슘 분자 1몰에는 칼슘 원자 1몰과 염소 원자 2몰이 있습니다. 칼슘 1몰의 질량을 구하려면 칼슘의 원자 질량을 그램으로 변환하면 됩니다. 칼슘 1몰의 질량은 40.08g입니다. 염소 1몰의 질량은 35.45g입니다. 그러나 염화칼슘 1몰에는 염소 2몰이 있으므로 그 양을 두 배로 늘려야 합니다. 이들 모두를 더하면 염화칼슘의 몰 질량은 총 110.98g이 됩니다.

염화칼슘은 염화나트륨과 마찬가지로 소금입니다. 다양한 종류의 소금이 존재합니다. 이러한 화합물에는 양이온 또는 양전하 이온이 음이온 또는 음전하 이온과 이온 결합되어 있습니다. 염은 종종 주기율표의 1족, 알칼리 금속 또는 2족의 알칼리 토금속의 양전하 이온과 17족 할로겐화물 또는 CO32-탄산염과 같은 다원자 이온과 같은 음전하 비금속과 결합합니다. 이온.