광택이 나는 실리콘 구가 빛을 비추고, 반짝임이 표면을 미끄러진다. 안에는 조용히 숨 쉬는 원자 격자가 보인다. 구 너머로 mol이라는 글자가 비친다. 오른쪽에서는 흑연 한 줌이 저울 접시에 떨어지고, 저울은 12.000 g을 보이며 빛난다. 위에서는 입자 계수기가 깜박인다.
단위 시트
SI 기본 단위개정 2026-10몰 mol
SI 기본 단위 · 양: 물질의 양 — 6·10²³를 한 '다스'로 세는 입자의 수
원자를 센 구
2011년 여러 나라의 계량학자들이 1킬로그램짜리 실리콘 구를 완성했다. 수십 나노미터 정밀도로 둥글다. 지름과 결정 격자 간격을 재어 그 안의 원자를 셌다. 이렇게 아보가드로 상수의 가장 정밀한 값을 얻었다.
원자는 너무 작아 하나씩 셀 수 없다. 화학자는 묶음으로 다룬다. 한 묶음 — 1몰 — 은 정확히 6.022 140 76·10²³개의 입자다. 이 수는 탄소-12 원자 1몰의 질량이 12그램이 되도록 정했다. 그래서 어떤 물질이든 1몰의 질량을 주기율표에서 쉽게 읽을 수 있다.
물 1몰은 18그램으로, 큰 숟가락 하나보다 조금 적다. 소금 1몰은 58그램이다. 어떤 기체든 1몰은 실온에서 약 24.8리터를 차지하는데, 양동이 두 개쯤이다.
몰의 기호는 mol. 소문자 세 글자이며 마침표도 어미도 붙이지 않는다: '5 mol'. 물질의 양은 소문자 n으로 쓴다. 아보가드로 상수는 N_A, 몰 질량은 대문자 M.
몰은 입자의 수이지 질량이 아니다. 수소 1몰은 2 g, 금 1몰은 197 g이지만 입자 수는 같다. 몰 농도 M — 용액 1리터당 몰 수 — 이나, 같은 질량의 옛 이름 '그램 분자'와 헷갈리지 말자.
01 · 정의
수 · 질량 · 기체 부피몰은 무게가 아니라 세는 방법이다. 한 다스가 12개이듯, 1몰은 6.022 140 76·10²³개다. 원자, 분자, 이온, 전자 무엇이든 될 수 있고, 늘 무엇인지 밝힌다: 산소 원자 1몰과 산소 분자 1몰은 다른 양이다.
1몰을 달아 내려면 몰 질량 — 1몰의 질량 — 이 필요하다. 이는 상대 원자 질량이나 상대 분자 질량을 그램으로 나타낸 값과 같다. 탄소는 12.011 g/mol, 물은 18.015 g/mol이다. 시료의 질량을 몰 질량으로 나누면 몰 수가 나온다.
2019년부터 몰은 하나의 수로 정의된다: 아보가드로 상수가 불확도 없이 정확히 고정되었다. 탄소-12 1몰이 12그램이라는 것은 더 이상 정의가 아니라 측정된 사실이다 — 매우 정밀하지만, 약속으로 정확한 것은 아니다.
저울 접시 위에 입자가 몇 개 있을까
왼쪽은 유리 바람막이가 있는 분석용 저울이다. 물질을 고르고 질량을 정하면 저울은 그램을, 계수기는 몰 수와 입자 수를 보여 준다. 오른쪽 돋보기 속에는 원자 하나하나가 보일 만큼 확대한 입자 한 줌이 있다. '1몰 달기'는 정확히 1몰을 붓는다. 기체에서는 저울 대신 주사기를 쓴다: 1몰의 부피는 온도에 따라 커진다. 파랑은 질량과 저울, 청록은 물질의 양, 진홍은 입자를 나타낸다. 아래에는 세 가지 보기가 있다. '질량과 몰'은 여러 물질의 직선 m = n·M이다. '입자'는 여러 양 속에 몇 개가 있는지 로그 눈금으로 보여 준다. '기체'는 온도에 따른 1몰의 부피다.
모래알 1몰이면 대륙을 덮는다
1몰의 입자 하나하나가 1밀리미터 모래알이라면, 모래 1몰은 6·10¹⁴ 세제곱미터를 차지한다. 그런 층이면 북아메리카 전체를 수십 미터 두께로 덮는다. 그리고 물 18그램 — 한 모금 — 에도 그만큼의 분자가 있다.
02 · 환산
질량 · 입자 · 용액그램에서 몰로, 그리고 개수로
질량, 몰 수, 입자 수 중 하나를 입력한다. 첫 번째 탭은 장면에서 고른 물질에 대해 환산한다. 두 번째는 몰 질량을 모은다. 세 번째는 용액의 농도를 리터당 몰 수로 보여 준다.
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몰이 편리한 까닭은 엄청난 수를 감춰 주기 때문이다. 세포 하나에는 어떤 단백질이 약 1아토몰, 바다에는 물이 약 7·10²²몰 있다. 같은 셈법이 분자 몇 개에서 행성 전체까지를 아우르고, 화학자는 그 가운데 — 밀리몰과 몰 — 에서 일한다.
04 · 측정 기기
저울 · 뷰렛 · 실리콘 구 · 질량 분석기몰은 세지 않는다 — 달고 적정한다
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05 · 표기 규칙
mol · 어떤 입자무엇의 몰인지 밝힌다
몰의 기호는 바뀌지도 줄여 쓰지도 않는다. 양 옆에 입자를 밝힌다: 원자, 분자, 이온의 1몰. 몰 질량은 몰당 그램으로, 농도는 리터당 몰로 쓴다.
기호에는 복수형이 없다. 몰 질량에서 '/mol'을 빼면 질량이 된다. M은 이미 리터당 몰을 뜻하므로 '/L'은 군더더기다. 접두어는 소문자로, 기호에는 대문자를 쓰지 않는다. 아보가드로 상수에는 단위 mol⁻¹이 있다. '산소 1몰'은 모호하다: 원자인가 O₂ 분자인가 — 두 배 차이.
06 · 이웃 단위
화학07 · 역사 부문
자료 · 아보가드로의 가설에서 정확한 수까지보이지 않는 것을 어떻게 셌나
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몰은 정확해졌고, 12그램은 아니게 되었다
2019년까지 몰은 탄소-12 12그램 속의 원자 수였다. 질량은 정확했고, 아보가드로 수는 불확도가 있는 측정값이었다. 지금은 반대다: 수가 고정되었고, 탄소-12의 몰 질량은 측정값이 되었다. 값은 몰당 12그램이며 상대 불확도는 약 4·10⁻¹⁰이다.
화학자에게는 아무것도 바뀌지 않았다: 표의 몰 질량은 그대로다. 그러나 계량학에는 중요하다. 몰은 이제 킬로그램에도, 특정 동위원소에도 기대지 않는다. 1몰을 재려고 꼭 달 필요는 없다 — 셀 수 있다.
오른쪽에 접시 두 개가 있다. 옛 정의에서 몰은 12그램 분동에 묶여 있었다. 새 정의에서도 분동은 같지만 옆에 계수기가 있고, 이제는 그것이 결정한다.
양 목록
물질과 화학 · 단위 시트 12개
색인 · 모든 양을 한 페이지에색인 입구의 실험실산 한 방울이 즙의 색을 바꾸고, 소금은 불꽃에 색을 입히고, 물은 한 번 두드리면 언다. 그 아래에 Simetrium의 모든 페이지가 분야별, 가나다순으로 있다.색인 열기 →
