9급국가직공무원 2008-04-12 화학공학일반 13번 문제 해설

**문제 요약:** 공기의 구성 성분 중 산소(O2)의 무게%를 계산하라는 문제입니다. 공기는 주로 질소(N2) 79몰%와 산소(O2) 21몰%로 이루어져 있습니다. **정답 근거:** - 산소의 몰 비율은 21%입니다. - 평균 원자량 계산: 산소(O) ≈ 16, 산소 분자(O2) ≈ 32. - 무게% 환산 공식: \( \text{무게%} = (\text{몰%} \times \frac{\text{분자량}}{\text{전체 평균 분자량}}) \times 100 \) - 전체 평균 분자량 ≈ \( \frac{79 \times 28 + 21 \times 32}{100} \approx 28.97 \) (질소 28, 산소 32) - 산소 무게%: \( (21 \times \frac{32}{28.97}) \approx 23\% \) **오답 포인트:** - **1번 (11%):** 산소의 몰 비율을 과소평가한 결과입니다. - **2번 (15%):** 평균 분자량 계산 오류로 인한 과소 추정입니다. - **3번 (19%):** 계산 과정에서 평균 분자량을 약간 과소 평가한 결과입니다. **핵심 개념:** - **몰 비율**과 **분자량**을 이용한 무게% 환산 공식 이해. - 평균 분자량 계산의 중요성. **마무리 요약:** 공기 중 산소의 무게%는 약 23%로, 질소의 높은 비율과 산소의 상대적 낮은 비율에도 불구하고 상당한 비중을 차지함을 확인할 수 있습니다.