화학 반응에서는 물질들이 아무 비율로 결합하지 않습니다. 항상 정해진 비율로 결합하여 새로운 물질을 만드는데, 이것이 바로 일정 성분비의 법칙입니다. 이번 6차시에서는 자동차 조립 예시와 다양한 화합물 사례를 통해 이 법칙을 쉽게 이해해봅니다.
✅ 자동차 조립과 화학 반응의 공통점
자동차를 만들려면 몸체 1개와 바퀴 4개가 필요합니다. 바퀴가 3개뿐이면 자동차는 완성되지 않고, 5개면 1개는 남죠. 즉, 자동차 = 몸체 1 : 바퀴 4의 비율로 조립되어야 합니다.
이처럼 화학 반응에서도 원자들이 일정한 비율로만 결합해 새로운 물질을 만들 수 있습니다.
✅ 물 분자(H₂O)의 성분비
- 물 1분자 = 수소 2개 + 산소 1개 → 개수 비: 2:1
- 질량으로는? 수소 1개 질량을 1, 산소는 16이라 가정하면:
→ 수소 2개 = 2
→ 산소 1개 = 16
→ 질량 비 = 2:16 = 1:8
물 분자가 2개일 때도:
- 수소: 4g
- 산소: 32g
- 질량 비 = 4:32 = 1:8 → 항상 일정!
✅ 일정 성분비의 법칙이란?
어떤 화합물은 항상 일정한 질량비로 구성 원소가 결합한다는 법칙입니다.
→ 화합물이 몇 개가 만들어지든, 원소들 간의 질량비는 변하지 않습니다.
✅ 예시 1: 암모니아(NH₃)
- 수소 1개 질량: 1
- 질소 1개 질량: 14
- 암모니아 1분자: H 3개 + N 1개 → 총 질량 = 3 + 14 = 17
→ 질량비: 수소 3 : 질소 14 → 3:14
암모니아 2분자일 경우:
- 수소 질량: 6
- 질소 질량: 28
- 비율: 6:28 → 약분하면 3:14 (그대로!)
✅ 예시 2: 문제 – 수소 5g, 질소 14g으로 암모니아 생성 시?
- 필요한 수소 질량은 3g → 5g 중 3g만 사용
- 질소 14g 전부 사용
- 생성된 암모니아 질량 = 3 + 14 = 17g
- 남는 수소 = 5 - 3 = 2g
✅ 예시 3: 이산화질소(NO₂)
- 질소 1개 질량: 14
- 산소 1개 질량: 16 × 2 = 32
- 질량비 = 14:32 = 7:16
🔍 마무리
일정 성분비의 법칙은 모든 화합물에 적용되는 중요한 과학 법칙입니다. 어떤 화합물이든 일정한 원소 비율로만 만들어지며, 이로 인해 화학식도 일정하게 유지됩니다. 이 개념을 이해하면, 물질의 구조와 화학 반응의 원리를 더욱 깊이 있게 이해할 수 있습니다.
