화학 · 화학 반응의 양적 관계

몰수비와 남는 물질

수소와 산소의 양을 바꾸면 물은 얼마나 생기고, 어떤 물질이 남을까요?

몰수비와 남는 물질 개념 그림

시뮬레이션은 브라우저에서 실행됩니다. 실험 조건을 바꾸기 전에 학습 목표와 탐구 질문을 살펴보세요.

이 실험에서 알아볼 내용

반응식의 계수비를 몰수비와 연결하고, 원자의 종류별 양과 전체 질량이 보존되는지 확인하세요.

교과와 단원

2022 개정 화학 · 화학의 언어. 물질의 양을 몰로 표현하고 반응식의 계수비와 반응 전후 물질량을 연결합니다.

연계 성취기준: 12화학01-02 · 12화학01-03

탐구 질문과 해설

1. 수소 3 mol과 산소 1 mol은 모두 물로 바뀔까요?

아닙니다. 물이 생길 때 수소와 산소는 2:1의 몰수비로 소모됩니다. 산소 1 mol이 모두 반응하면 수소는 2 mol만 소모되고 1 mol이 남습니다. 물은 2 mol 생깁니다.

2. 반응 전후 분자 수가 달라지면 질량 보존 법칙에 어긋날까요?

분자 수의 합은 달라질 수 있지만 각 원자의 총수는 보존됩니다. 수소 분자 2개와 산소 분자 1개가 물 분자 2개가 되어도 수소 원자 4개와 산소 원자 2개는 그대로입니다. 질량 역시 보존됩니다.

모형의 가정과 실제 현상과의 차이

2H₂ + O₂ → 2H₂O의 양적 관계를 보여 주는 완전 반응 모형입니다. 생성 가능한 물의 양은 min(nH₂, 2nO₂)이고 부족한 반응물이 모두 소모되면 반응이 끝납니다. 몰질량은 비교를 쉽게 하도록 H₂ 2 g/mol, O₂ 32 g/mol, H₂O 18 g/mol로 반올림했습니다. 분자 기호 하나는 0.5 mol의 묶음이며 흐린 기호는 그중 일부를 뜻합니다. 6초의 변화는 반응 전후를 잇는 학습용 진행도로 실제 반응 속도, 온도, 점화 조건이나 에너지 출입을 계산하지 않습니다. 반응물과 생성물은 빠져나가지 않는 것으로 가정합니다.

참고 자료

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선생님을 위한 작은 팁

학생에게 결과를 예상하게 한 뒤, 한 가지 변수만 바꾸어 비교하도록 안내해 주세요. 각 실험 아래에서 모형의 가정과 참고 자료를 확인할 수 있습니다.

사이트 안에서는 별도 계정을 만들지 않아요. 실험 조건과 결과는 브라우저에서 계산합니다. 데이터 처리에 관한 자세한 내용은 개인정보 안내에서 확인할 수 있어요. 키보드의 Tab 키로 이동하고 방향키로 슬라이더를 조절할 수 있어요.