개념과 작동 원리
보통의 화학 반응에서는 원자핵의 종류가 유지되고 원자 사이의 결합이 재배열됩니다. 따라서 각 원소의 원자 수를 반응물과 생성물에서 같게 맞춥니다.
2H₂+O₂→2H₂O에서 계수는 분자 수나 몰수의 비 2:1:2를 나타냅니다. 산소의 아래첨자를 바꾸어 맞추면 산소나 물의 종류 자체가 달라집니다.
관계식과 성립 조건
각 원소에 대해 계수×한 화학식의 원자 수를 합산해 양변을 비교합니다. 모두 맞춘 뒤 계수들의 공통 인수로 나누어 가장 작은 정수비로 적습니다.
이온 반응식은 원자 수뿐 아니라 전체 전하도 같아야 합니다. 계수의 몰비와 물질의 질량비는 몰 질량이 다르므로 같은 수치가 아닙니다.
가상 실험에서 읽을 변화
화학식의 아래첨자는 바꾸지 않고 계수만 조절해요. 원자 수를 보존한 뒤 계수를 최대공약수로 나누면 최소 정수비가 돼요.
정해진 다섯 반응의 원자 수를 세는 모형이에요. 입자 그림은 분자 또는 화학식 단위의 묶음을 뜻하며 철·산화 철이 독립 분자로 존재한다는 뜻은 아니에요. 결합 구조·반응 조건·반응 속도·수득률은 계산하지 않아요. 막대와 표의 개수 단위는 원자 개수예요.
핵심 관계와 기호
각 원소의 반응 전 원자 수 = 반응 후 원자 수
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| ν | 화학량론적 계수 | 단위 없음 |
| ν×원자 수 | 해당 물질이 기여하는 원자 수 | 개 또는 mol 비 |
예시로 확인하기
2H₂ + O₂ → 2H₂O와 4H₂ + 2O₂ → 4H₂O 중 최소 정수비는?
두 식 모두 원소별 원자 수는 같지만 4:2:4는 공약수 2로 나눌 수 있어요. 양의 정수 계수의 최대공약수가 1인 비를 써요.
자주 헷갈리는 점
- 반응식에서 허용되는 조정은 계수이며 원자 아래첨자를 임의로 고치는 것이 아닙니다.