몰

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몰

[ mole ]

몰은 원자, 분자, 이온, 전자(electron), 광자(photon) 등 물질의 양 혹은 수를 나타내는 국제단위계(SI)의 기본 단위이고 기호는 '몰(mol)'을 사용한다.1)

어떤 원자나 분자, 이온 등이 아보가드로 상수(Avogadro Constant) 만큼 있을 때, 그 물질의 양을 1몰이라고 한다. 아보가드로 상수는 결국 그 물질의 질량과 그 물질을 이루는 원자, 분자 또는 이온의 개수와의 상관 관계를 나타내는 비례 상수이다. 2019년 5월부터 아보가드로 상수는 6.02214076 × 1023 mol-1로 정의되었다.2)

목차

  1. 1.몰의 역사
  2. 2.몰과 관련된 개념
  3. 3.참고 문헌

몰의 역사

몰의 역사3)는 몰질량, 원자량, 아보가드로수 등의 개념과 깊이 연관되어 있다.

  • 1805년 영국의 과학자 돌턴(John Dalton, 1766-1844)이 표준 원자 질량표를 처음 발표했을 때 수소(H)의 상대 원자 질량을 1로 정의하였다.
  • 스웨덴의 화학자 베르셀리우스(Jöns Jacob Berzelius, 1779-1848)가 산소(O)를 기준으로 다른 원자들의 상대 원자 질량을 매우 정확하게 측정하였다. 그는 산소의 원자 질량을 100으로 정의하였다.
  • 이후 독일의 화학자 게르하르트(Charles Frédéric Gerhardt, 1816-1856), 프랑스의 화학자 르뇨(Henri Victor Regnault, 1810-1878), 이탈리아의 화학자 칸니차로(Stanislao Cannizzaro, 1826-1910) 등이 베르셀리우스의 일을 확장하여 많은 화합물의 화학식을 알아내었고, 이를 바탕으로 다시 수소의 원자 질량을 1로 정의하였다. 하지만 이 시대에는 여전히 산소를 기준 원자로 삼아 산소의 원자 질량을 16으로 정하였다.
  • 이후 질량 분석학의 발전에 힘입어 산소의 동위원소(O-16, O-17, O-18)가 발견되었고, 혼란을 피하고자 1960년대에 기준 원자를 C-12로 채택하였다.1) 이때 정해진 몰의 정의는 '순수한 12번 탄소 동위원소 (12C) 12 g에 있는 탄소 원자의 갯수와 같은 수의 입자로 이루어진 물질의 양'였다.
  • 몰(mole)이라는 단어는 1894년 독일의 화학자 오스트발트(Friedrich Wilhelm Ostwald,1853～1932)가 독일어 'Molekül'에서 따온 것이다.
  • 1971년 제14회 질량 및 측정 컨퍼런스(General Conference on Weights and Measures: CGPM)4)에서 처음으로 몰을 SI 기본 단위로 채택하였다.
  • 2018년 프랑스 베르사이유에서 열린 질량 및 측정 컨퍼런스(CGPM)에서 모든 SI 기본 단위를 상수로 정의하자고 결의하였고, SI 기본 단위의 하나인 몰도 더 이상 실험치에서 얻어진 값으로 하지 않고, 상수 값으로 규정하기로 하였다. 이 결의는 2019년 5월 20일부터 공식적으로 실시되어 '1 몰'은 '정확히 6.02214076 x 1023개의 개체로 이루어진 물질의 양'으로 정의된다.
이미지 목록

돌턴(John Dalton)

베르셀리우스(Jöns Jacob Berzelius)

이미지 목록

게르하르트(Gerhardt Charles)

르뇨(Henri Victor Regnault)

이미지 목록

칸니차로(Stanislao Cannizzaro)

오스트발트(Friedrich Wilhelm Ostwald)

몰과 관련된 개념

  • 원자 질량 단위(Atomic Mass Unit) : 원자 또는 분자의 질량 단위이고 기호는 'u' 또는 '돌턴(Da)'을 사용한다. 1 u는 12C 원자 질량의 1/12로 정의되므로 1 g/mol과 같고 9.10938356×10-31kg이다.2) 단백질과 같은 거대분자의 질량을 표시할 때에는 주로 '돌턴(Da)' 또는 돌턴(Da)의 1000배인 '킬로돌턴(kDa)'을 사용한다.
  • 몰질량 (Molar Mass) : 원자, 분자, 이온, 전자(electron) 등 물질 1몰의 질량으로, g/mol을 단위로 사용한다.

참고 문헌

1. International Bureau of Weights and Measures (2006),  (PDF)(8th ed.), pp. 114–15; (번역본) 한국표준과학연구원 ( ).
2. . The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertaintly: US National Institute of Standards and Technology. 20 May, 2019. '2018 CODATA recommended values'
3.
4. 14th Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM): Resolution 3 (1971) (