몰
SI 기본단위 · 물리량: 물질량
01 · 정의
몰은 아무것도 재지 않는 유일한 SI 단위다. 그저 센다: 몇 개, 꼭 한 다스나 백처럼. 다만 그 수가 상상할 수 없이 클 뿐이다.
1몰에는 정확히 6.022 140 76·10²³ 개의 기본 입자가 들어 있다 — 원자, 분자, 이온, 전자. 어느 것인지는 언제나 밝혀야 한다. 2019년부터 이 수는 정의로 고정되었고, 몰은 어떤 물질에도, 킬로그램에도 더는 의존하지 않는다.
「산소 1몰」은 뜻이 없는 말이다: O 원자 1몰은 16 g, O₂ 분자 1몰은 32 g이다. SI는 입자를 밝히라고 요구한다: mol(O), mol(O₂), mol(e⁻).
02 · 환산
물질량을 입력하세요 — 여권이 환산해 드립니다
몰에도 남들처럼 십진 접두어가 있지만, 그 옆에는 다른 논리의 단위가 산다: 미국 석유화학의 파운드몰과 가스 산업의 노멀 세제곱미터.
표준상태는 약속이며, 그 약속이 둘이다: 0 °C와 101.325 kPa는 22.414 l/mol을 주고, 「표준」인 25 °C는 이미 24.466 l/mol을 준다. 표가 어느 쪽을 뜻하는지 늘 확인할 것.
| 단위 | 이름 | 값 | 어디서 만나는가 |
|---|---|---|---|
| nmol | 나노몰 | 1·10⁹ | 생화학, 미량 성분 |
| µmol | 마이크로몰 | 1·10⁶ | 약리학, 비타민, 광합성 |
| mmol | 밀리몰 | 1000 | 혈액 검사, 실험실 화학 |
| mol | 몰 | 1 | SI에서 물질량의 기본 표기 |
| kmol | 킬로몰 | 0.001 | 산업용 반응기, 기체 수지 |
N = n · N(A), 여기서 N(A) = 6.022 140 76·10²³ mol⁻¹; 부피는 0 °C, 101.325 kPa의 이상기체 기준
03 · 크기의 자릿수
분자 하나에서 행성의 대기까지1몰: 물 18 g, 이산화탄소 44 g
04 · 측정 기기
몰은 무엇으로 재는가
몰은 결코 직접 달지 않는다: 그램을 달고 몰질량으로 나눈다. 0.1 mg의 분해능은 화학의 일꾼이다.
이온을 가속해 질량으로 나눈다: 동위원소 조성을, 따라서 시료의 정확한 몰질량을 준다.
지나간 전하로부터 패러데이 상수를 통해 몰을 센다: 전기화학은 암페어를 곧바로 물질량으로 바꾼다.
XRCD 방법: 완벽한 규소-28 구 안에서 원자를 격자 상수를 통해 말 그대로 세어낸다 — 아보가드로 수는 고정되기 전 바로 이렇게 측정되었다.
05 · 표기 규칙
모두 소문자로 mol, 그리고 늘 무엇의 몰인지 말한다
기호 mol은 소문자로, 마침표 없이 쓴다. 이름이 성(姓)이 아니기 때문이다. 기호는 결코 복수 어미를 받지 않는다: 5 mol이지 5 mols가 아니다. 그리고 「0.1 M」은 몰농도 mol/l — 농도이지 물질량이 아니다.
06 · 이웃 단위
몰은 SI에 가장 늦게 들어왔다 — 1971년 — 그리고 유도단위 하나를 데려왔다. 캐탈: 초당 몰, 효소 반응의 속도다. 옆에는 mol/m³의 농도와 g/mol의 몰질량이 서서 화학을 킬로그램에 묶는다.
실용 화학 전체를 이루는 세 공식: 입자, 기체, 전기분해.
07 · 역사관
몰 이전에는 물질을 어떻게 셌는가
그램 단위의 물질 질량으로, 수치상 분자량과 같다. 몰과 같은 양을 저울로 표현한 것.
분자가 아니라 원자에 대한 같은 말: 산소 16 g이 그램원자, 32 g이 그램분자다. 몰이 없앤 것이 바로 이 혼란이다.
수소 원자 하나와 반응하는 양. 물질이 아니라 반응에 따라 달라졌기에 밀려났다.
같은 원리를 그램 대신 파운드로: 미국 석유화학과 증류탑 계산 속에 살아 있다.
2019년 몰은 킬로그램에서 벗어났다
탄소-12 12그램을 통한 옛 정의는 화학을 질량 표준에 묶어 두었다: 킬로그램이 백금 덩어리인 한, 아보가드로 수는 불확도를 지닌 측정량이었다. 수를 고정하자 관계가 뒤집혔다 — 이제 불확도를 지는 것은 탄소-12의 몰질량이고, 그마저 극히 작다: 12 g/mol, 3·10⁻¹⁰의 정확도로. 어떤 실용 화학에서도 옛 몰과 새 몰은 구별되지 않는다.
카탈로그 · 국제단위계
모든 물리량에 여권을
일곱 개의 기본단위, 고유한 이름을 지닌 스물두 개의 유도단위, 그리고 유통이 끝난 체계들의 기록 보관소. 각각이 독립된 한 장이다: 정의, 차원, 환산, 기기, 표기 규칙. 36개 언어로.
기본단위
몰의 여권 열기고유한 이름의 유도단위
테라코타색 — 정의에 몰이 들어 있는 것들역사적 체계
표기 기록 보관소여권의 언어
36개 언어. 기호 mol과 수식은 번역되지 않는다 — 모든 언어판에서 동일하다. 번역되는 것은 설명, 예시, 그리고 각 문자의 표기 규칙이다.