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: 무게% = (몰% × (분자량/전체 평균 분자량)) × 100
- 전체 평균 분자량 ≈ (79 × 28 + 21 × 32/100) ≈ 28.97 (질소 28, 산소 32)
- 산소 무게%: (21 × (32/28.97)) ≈ 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 비율과 분자량을 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.