화학식을 입력하고 ‘계산’을 누르세요. 분자량(몰 질량)과 원소별 내역(개수·원자량·질량·질량 백분율), 질량 구성비 원그래프를 보여 줍니다.
이 페이지에서 할 수 있는 것
- 화학식(예: \(\mathrm{H_2O}\), \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\))만 넣으면 분자량(몰 질량 g/mol)을 바로 알 수 있습니다
- 원소별 ‘개수·원자량·질량·질량 백분율’ 내역 표와 질량 구성비 원그래프도 함께 보여 줍니다
- 소괄호 ()·대괄호 []가 겹친 식과 점으로 이어 쓴 수화물(예: CuSO4.5H2O)도 계산할 수 있습니다
- 공식의 쉬운 해설과 Excel·Google 스프레드시트·Python용 복사해 쓰는 수식도 이 페이지에 모아 두었습니다
이 계산은 어디에 쓰일까요?
‘0.1 mol/L 소금물을 1 L 만들고 싶을’ 때 필요한 염화 나트륨은 화학식량 58.44 × 0.1 mol = 약 5.84 g으로 계산할 수 있습니다.
화학·생물·의약 실험실에서는 용액을 만들 때마다 ‘몰수 × 몰 질량 = 달아야 할 g 수’로 환산하므로, 분자량은 그야말로 매일 쓰이는 수치입니다.
먹는 약의 후보 분자를 고를 때 제약 업계에서는 ‘분자량 500 이하’를 자주 기준의 하나로 씁니다(리핀스키의 5규칙. 분자가 너무 크면 몸에 흡수되기 어렵기 때문입니다).
신약 후보를 좁혀 가는 연구자에게 분자량은 가장 먼저 확인하는 기본 지표입니다.
대표적인 질소 비료인 요소 \(\mathrm{CH_4N_2O}\)(분자량 60.056)는 질소의 질량 백분율이 \(28.014 \div 60.056 \times 100 \fallingdotseq 46.6\%\)입니다. 요소 비료 포대에 적힌 ‘질소 46%’가 바로 이 계산입니다.
농가나 텃밭을 가꾸는 사람이 ‘밭에 질소를 몇 g 넣으려면 비료가 몇 g 필요한지’ 따질 때 질량 백분율 공식이 토대가 됩니다.
혈당은 한국에서는 mg/dL, 해외 논문 등에서는 mmol/L로 적습니다. 이 환산에는 포도당 \(\mathrm{C_6H_{12}O_6}\)의 분자량 180.156이 쓰이며, ‘mg/dL ÷ 18 ≒ mmol/L’의 계수 18은 포도당의 분자량에서 나왔습니다(180.156 ÷ 10 ≒ 18).
검사 수치를 나라끼리 비교하거나 의료 기기의 표시 단위를 바꿀 때, 그 뒤에서 분자량이 쓰이는 예입니다.
‘탄소 1톤을 태우면 CO₂는 약 3.67톤’이라는 환경 분야의 환산 계수는 \(\mathrm{CO_2}\)의 분자량 44.009 ÷ 탄소의 원자량 12.011 ≒ 3.664에서 나왔습니다. 탈 때 산소가 결합하는 만큼 질량이 늘어나는 것입니다.
기업의 온실가스 배출량 보고나 탄소 발자국 계산에서 실제로 쓰이는 생각입니다.
공식과 그림
용어·기호 해설
기호
| \(M\) | 엠 | 분자량(몰 질량). 화학식에 들어 있는 모든 원자의 원자량을 더한 값입니다. 몰 질량으로 쓸 때의 단위는 g/mol(그램 퍼 몰)입니다. |
| \(w_i\) | 더블유 아이 | 원소 \(i\)의 원자량. 탄소-12를 기준(12)으로 했을 때 그 원소의 원자 1개의 상대적인 질량입니다. (예: H는 1.008, O는 15.999) |
| \(n_i\) | 엔 아이 | 화학식 안에 원소 \(i\)의 원자가 몇 개 있는지. (예: \(\mathrm{H_2O}\)라면 H가 2개, O가 1개) |
| \(\sum\) | 시그마 | ‘모두 더한다’는 뜻의 기호. 여기서는 ‘원소마다 계산한 원자량 × 개수를 모든 원소에 대해 더한다’는 것을 나타냅니다. |
| \(P\) | 피 | 원소의 질량 백분율. 화합물 전체 질량 가운데 그 원소가 차지하는 비율을 백분율(%)로 나타낸 것입니다. |
용어
| 원자량 | 원자 1개의 질량을 탄소 원자(탄소-12)를 기준 12로 하여 상대적으로 나타낸 수. 수소는 약 1.008, 산소는 약 15.999입니다. 주기율표에 실린 값으로, 이 페이지의 계산기에는 IUPAC(국제 순수·응용 화학 연합)의 간략값이 들어 있습니다. |
| 분자량 | 분자 1개의 질량을 원자량과 같은 기준으로 나타낸 수. 분자를 이루는 모든 원자의 원자량을 더하면 구할 수 있습니다. 원자량과 마찬가지로 상대적인 값이므로 단위가 없습니다. |
| 몰 질량 | 물질 1 mol(= 6.02×10²³개의 입자)의 질량. 단위는 g/mol입니다. 수치가 분자량(화학식량)과 같으므로 이 페이지에서는 분자량과 몰 질량을 같은 계산으로 다룹니다(예: 물의 분자량 18.015 → 몰 질량 18.015 g/mol). |
| 화학식량 | 염화 나트륨 \(\mathrm{NaCl}\) 같은 이온 결정이나 금속은 애초에 ‘분자’라는 입자를 만들지 않으므로, ‘분자량’ 대신 실험식에 들어 있는 원자량의 합을 ‘화학식량’이라고 부릅니다. 계산 방법은 분자량과 완전히 같습니다. |
| 화학식 | 원소 기호와 숫자로 물질의 구성을 나타낸 식. 분자식(예: \(\mathrm{H_2O}\)), 실험식(예: \(\mathrm{NaCl}\)) 등을 통틀어 부르는 말입니다. 오른쪽 아래의 작은 숫자(아래 첨자)는 바로 앞 원자(또는 괄호로 묶은 부분)의 개수를 나타냅니다. |
| 실험식 | 물질을 이루는 원자(이온)의 종류와 개수의 비를 가장 간단한 정수비로 나타낸 식. 이온 결정(예: \(\mathrm{NaCl}\))이나 금속처럼 분자를 만들지 않는 물질은 이 식으로 나타냅니다. |
| 수화물 | 결정 속에 물 분자(결정수)를 포함한 물질. 황산 구리(II) 오수화물 \(\mathrm{CuSO_4 \cdot 5H_2O}\)처럼 본체와 결정수를 점(·)으로 이어 씁니다. 분자량을 계산할 때는 점 뒤의 부분도 함께 더합니다. |
| 몰(mol) | 입자(원자·분자)의 개수로 양을 세는 단위. 1 mol은 약 6.02×10²³개입니다. ‘질량(g) ÷ 몰 질량(g/mol) = 몰수(mol)’의 관계가 있어서, 분자량(몰 질량)은 g과 mol을 오가는 환산 계수 역할을 합니다. |
먼저 알아 두면 좋은 내용
이 페이지의 계산을 ‘의미를 알고’ 쓸 수 있도록 먼저 이해해 두면 좋은 내용을 정리했습니다.
| 원자·분자와 화학식(중학교 2학년 과학 ‘물질의 구성’) |
|
| 원자량과 분자량(고등학교 화학) |
|
| 비율과 백분율(초등학교 6학년, 11~12세) |
|
| 소수의 덧셈과 곱셈(초등학교 4~5학년, 9~11세) |
|
Excel로 계산하는 방법
| H의 원자량 | 1.008 |
| H의 개수 | 2 |
| O의 원자량 | 15.999 |
| O의 개수 | 1 |
| 분자량(g/mol) | =B1*B2+B3*B4 |
| Al의 원자량 | 26.982 |
| Al의 개수 | 2 |
| S의 원자량 | 32.06 |
| S의 개수 | 3 |
| O의 원자량 | 15.999 |
| O의 개수 | 12 |
| 분자량(g/mol) | =B1*B2+B3*B4+B5*B6 |
| O의 질량(원자량×개수) | 15.999 |
| 분자량 | 18.015 |
| O의 질량 백분율(%) | =B1/B2*100 |
‘*’는 곱셈, ‘/’는 나눗셈 기호입니다. 첫 번째 표는 ‘=B1*B2+B3*B4’로 ‘H의 원자량 × 개수 + O의 원자량 × 개수’를 계산하며, B5에 18.015가 표시됩니다.
두 번째 표(괄호가 있는 식)에서는 괄호를 풀어 낸 뒤의 개수(Al 2개, S 3개, O 4 × 3 = 12개)를 넣는 것이 요령입니다. B7에 342.132가 표시됩니다.
세 번째 표는 B3에 약 88.81(%)이 표시됩니다. 원자량과 개수를 내 화학식의 값으로 바꾸기만 하면 됩니다.
Google 스프레드시트로 계산하는 방법
| H의 원자량 | 1.008 |
| H의 개수 | 2 |
| O의 원자량 | 15.999 |
| O의 개수 | 1 |
| 분자량(g/mol) | =B1*B2+B3*B4 |
| Al의 원자량 | 26.982 |
| Al의 개수 | 2 |
| S의 원자량 | 32.06 |
| S의 개수 | 3 |
| O의 원자량 | 15.999 |
| O의 개수 | 12 |
| 분자량(g/mol) | =B1*B2+B3*B4+B5*B6 |
| O의 질량(원자량×개수) | 15.999 |
| 분자량 | 18.015 |
| O의 질량 백분율(%) | =B1/B2*100 |
Python으로 계산하는 방법
# 사용할 원소의 원자량(IUPAC 간략값. 필요한 것만 적으면 됩니다)
atomic_weight = {"H": 1.008, "C": 12.011, "N": 14.007, "O": 15.999,
"Na": 22.99, "S": 32.06, "Cl": 35.45, "Al": 26.982, "Cu": 63.546}
# 화학식에 들어 있는 원소와 개수(예: 황산 알루미늄 Al2(SO4)3 -> Al 2개, S 3개, O 12개)
composition = {"Al": 2, "S": 3, "O": 12}
# 분자량(몰 질량) = 모든 원소에 대해 원자량 x 개수를 더한 값
molar_mass = sum(atomic_weight[element] * count for element, count in composition.items())
print(f"분자량(몰 질량): {molar_mass} g/mol")
# 원소별 질량 백분율 = 원자량 x 개수 / 분자량 x 100
for element, count in composition.items():
mass = atomic_weight[element] * count
print(f"{element}: {mass:.3f} g/mol ({mass / molar_mass * 100:.2f}%)")
LaTeX 등 수식 언어로 쓰는 법(복사 가능)
M = Σᵢ (wᵢ × nᵢ)
M = \sum_{i} w_i n_i
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>M</mi>
<mo>=</mo>
<munder><mo>∑</mo><mi>i</mi></munder>
<msub><mi>w</mi><mi>i</mi></msub>
<mo>⁢</mo>
<msub><mi>n</mi><mi>i</mi></msub>
</mrow>
</math>
M = sum_i (w_i n_i)
Sum[w[i]*n[i], {i, 1, k}]
M := add(w[i]*n[i], i = 1 .. k);
M = sum(w .* n);
M = ∑_i (w_i n_i)
P = (wᵢ × nᵢ) ÷ M × 100
P = \dfrac{w_i n_i}{M} \times 100
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><msub><mi>w</mi><mi>i</mi></msub><mo>⁢</mo><msub><mi>n</mi><mi>i</mi></msub></mrow>
<mi>M</mi>
</mfrac>
<mo>×</mo>
<mn>100</mn>
</mrow>
</math>
P = (w_i n_i)/M xx 100
(w[i]*n[i]/M)*100
P := w[i]*n[i]/M*100;
P = w(i)*n(i)/M*100;
P = (w_i n_i)/M × 100
ChatGPT 에게 물어서 계산하는 방법
당신은 화학 계산 도우미입니다. 다음 계산을 반드시 Python 코드를 실제로 실행해서 하고, 실행 결과의 수치만을 근거로 답하세요(암산이나 추측으로 답하지 마세요). 황산 구리(II) 오수화물 CuSO4·5H2O의 분자량(몰 질량)을 구하세요. 원자량은 IUPAC 간략값(Cu = 63.546, S = 32.06, O = 15.999, H = 1.008)을 사용하세요. 다음을 계산에 쓴 식과 실행 결과의 수치와 함께 보여 주세요. 1. 원소별 ‘원자량 × 개수’의 내역(Cu, S, O, H) 2. 분자량(g/mol) 3. 원소별 질량 백분율(%)
사용법
-
1숫자 입력계산하고 싶은 숫자를 입력란에 입력합니다
-
2계산‘계산’ 버튼을 누릅니다
-
3결과 확인계산 결과가 바로 표시됩니다. 계산의 원리와 공식 해설도 같은 페이지에서 확인할 수 있습니다
DataChef의 특징
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