1kg은 몇 리터입니까?

수소 기체의 부피는 얼마인가요?

이 밤에 이런 걸 보고 있으니… 생각이 많아지네.

• 수소 분자량은 2.016g/mol. 이 숫자는 그냥 정해진 약속 같은 거야. 눈에 보이지도 않는 수소 기체를 정확히 2.016g만큼 모으면, 그걸 우리는 1몰이라고 부르기로 한 거지. 변하지 않는다는 게… 가끔은 위로가 될 때가 있어.

• 기체 1몰의 부피는 22.4L. 이것도 또 하나의 약속이야. 그게 수소든, 다른 어떤 기체든 상관없이 1몰이라는 양이 모이면 언제나 똑같이 22.4L라는 공간을 차지해. 다들 자기만의 자리가 있는 것처럼.

그러니까 수소 기체의 부피가 궁금하다면… 그냥 그 수소가 몇 그램인지 알면 되는 거였어. 2.016g이 있다면 그건 1몰이니까, 부피는 22.4L. 만약 정확히 두 배인 4.032g이 있다면… 그건 2몰이고, 부피는 44.8L가 되는 거고. 모든 게 이렇게… 정해진 규칙대로 흘러가는 거구나.

수소기체의 무게는 얼마인가요?

아, 수소기체 무게 말이지. 제일 확실한 건, 수소 원자 하나당 질량이 1.00794 그램/몰이라는 거야. 이게 무슨 말이냐면, 원자 6.02 X 1023개, 그러니까 어마어마하게 많은 수의 수소 원자들이 모이면 1몰이라고 부르는데, 그 1몰의 질량이 바로 1.00794그램이라는 거지. 그러니까 수소 원자 6.02 X 1023개 모아 놓으면 딱 1.00794그램 되는 거야.

나도 처음엔 그 '몰'이라는 단위가 좀 헷갈렸거든. 근데 이게 그냥 원자의 '개수'를 세는 방식이라고 생각하면 편해. 우리도 뭐, 12개 묶음을 '다스'라고 부르잖아. 그런 것처럼 과학자들이 원자 6.02 X 1023개를 묶어서 1몰이라고 정해 놓은 거야. 그래서 그 1몰만큼의 수소가 있으면, 무게가 1.00794그램이라는 거지.

진짜 신기하지 않아? 우리가 눈으로 볼 수 없는 아주 작은 원자들의 세계인데도, 그렇게 딱딱 정해진 규칙대로 무게가 나가고 말이야. 예전에 화학 시간에 이 몰 개념 배우면서 머리 싸매고 외웠던 기억이 생생해. 아무튼 그래서 수소기체의 무게를 말할 때는 이 1.00794 g/mol 이라는 숫자를 기억하면 돼.

추가적으로 말하자면, 이 1.00794 g/mol 이라는 값은 수소 원자의 평균 원자량이라고 보면 돼. 수소도 동위원소라는 게 있어서 질량이 아주 조금씩 다른 녀석들이 있거든. 그런데 우리가 보통 말할 때는 이 평균값을 사용해서 계산하는 거지. 마치 우리가 사과 한 개 무게 말할 때, 품종마다 조금씩 달라도 대충 평균값을 생각하는 것처럼 말이야.

수소 1kg은 몇 리터입니까?

• 1kg의 수소는 표준 상태(0°C, 1기압)에서 약 11.2㎥를 점유합니다.

  • 이는 11,200리터에 달합니다.

• 극도로 가볍기에 거대한 부피를 요구합니다.

  • 낮은 밀도는 저장과 운반에 고도의 기술을 강제합니다.