오늘은 모두 '기체'에 대한 이야기입니다.
아보가드로 법칙 너무 쉽고 재밌습니다ㅎㅎ (저는요)
아보가드로 법칙은
모든 기체는 압력과 온도가 같으면 같은 부피 속에 같은 입자 개수가 있다는 말입니다.
음.. 말이 어렵죠?
일단 조건이 있어요.
기체의 부피에 대한 것이기 때문에 압력과 온도가 같아야 합니다.
(왜 압력과 온도가 같아야 하는지는 제가 너무 많이 설명했죠?)
그리고
똑같은 상자 안에 압력, 온도가 일정하게 만들어 놓고 그 안에 서로 다른 종류의 기체들을 넣으면
놀랍게도 그 안에 들어있는 기체입자들의 개수가 동일하다는 겁니다
어떤 종류든 상관없이 기체라면! 그리고 같은 온도와 압력이라면!
즉 다시 말하면
어떤 종류의 기체든 분자개수가 같다면 부피는 같다는 말입니다.
수증기든 이산화탄소든 질소든 뭐든 분자개수가 같으면 그 부피가 같다는 겁니다.
헬륨기체 분자가 10개,
질소기체 분자가 10개가 같은 온도, 압력에 있습니다.
그러면 이 둘의 부피는 같다는 것입니다.
너무 신기하죠?
이게 왜 그런 거냐면
고체들 같은 경우에는 입자들이 워낙 따닥따닥 붙어있어서 그 입자 크기에 따라서 부피가 달라집니다
그냥 간단하게 생각해 봐도 작은 알갱이들이 100개 붙어있는 것과 큰 알갱이가 100개 붙어있는 크기는 당연히 다르겠죠
그런데 기체는 워낙 서로 멀리 떨어져 있잖아요? 그러다 보니까 그 떨어진 거리에 비해서
입자들이 워낙 작기 때문에 거의 영향을 미치지 못한다는 겁니다.
실제로는 저것보다 훨씬 멀리 떨어져 있고 저 입자들은 눈에 보이지도 않죠!
기체들의 부피는 이렇게 입자크기보다는 기체들이 떨어져 있는 거리가 훨~~~~~~씬 크기 때문에
입자 자체의 크기보다는 입자의 거리가 부피에 영향을 미치는 겁니다.
그래서 어떤 기체라도 종류의 상관없다고 하는 겁니다.
입자의 크기보다는 거리이기 때문이죠.
이게 아보가드로 법칙입니다.
그러면 자연스럽게 기체 반응 법칙도 이해할 수가 있습니다 (말이 어려워서 그렇지 알고 나면 쉽습니다)
기체 입자는 분자라고 얘기했었죠?
지금까지 계속 말한 입자는 분자입니다.
저번에 설명했던 것처럼 반응물과 생성물이 있습니다.
그런데 이 반응물과 생성물이 모두 다 '기체'라면
여기에는 부피의 정수비가 성립한다는 겁니다.
쉽게 말하면 저번시간에 했던 것을 가지고 설명하겠습니다
2H2 + O2 -> 2H2O
여기서 수소도 산소도 물(수증기) 모두 다 '기체'입니다.
오늘 우리가 배운 아보가드로 법칙은 분자개수에 따라서 부피크기가 결정된다고 했습니다
어떤 기체종류든 상관없이 말이죠
아보가드로 법칙에 따라서 저 화학반응식을 보면
모두 다 기체니까
분자 개수는 2개 : 1개 : 2개 죠
즉 분자개수가 부피니까
부피 비도 2 : 1 : 2
즉 이렇게 간단한 정수비가 세워진다는 말입니다.
제 생각에 정말 중요한 것은
법칙의 이름이나 용어보다는
그것들이 가지고 있는 내용, 개념이라고 저는 생각을 합니다.
그래서 용어와 정의를 외우려고 하기보다는
저게 왜 그러는지 어떤 의미인지를 파악하는 게 훨씬 더 유용하고 중요하다고 생각을 합니다^^
아보가드로 법칙을 이해해서 우리가 이렇게 기체 반응 법칙을 이해한 것처럼요
(저도 기체반응법칙, 아보가드로 법칙을 외우려고 하지 않아요 이해하려고 합니다. 그리고 계속하다 보니 외워지더라고요)