화합물은 어디서 만들든 성분 원소의 질량비가 항상 일정하다는 것이 일정 성분비 법칙이에요.
물(H₂O)은 수소와 산소가 질량비 1:8, 산화구리(CuO)는 구리와 산소가 4:1처럼 레시피가 고정되어 있어요.
정해진 비율보다 많이 넣은 물질은 반응하지 못하고 남아서, 남는 질량을 묻는 문제가 자주 나와요.
구리 질량을 바꾸면 산화구리 생성과 남은 물질이 어떻게 달라지는지 보여요.
화합물은 항상 같은 비율로 결합한다
🧩 직관: 항상 같은 레시피
①물(H₂O)은 항상 수소 2개 + 산소 1개
②어디에서 만들든, 누가 만들든 비율은 똑같다
③이것이 일정 성분비 법칙: 프루스트가 발견
④이 그림의 산소는 4 g으로 고정이다
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구리와 산소가 항상 4:1 질량비로 결합하여 산화구리를 만드는 시각화
16 g
남는 물질은 어떻게 되나?
🔍 반응하지 못한 물질
①구리 16g + 산소 4g → 산화구리 20g (딱 맞음!)
②구리 24g + 산소 4g → 산화구리 20g + 남은 구리 8g
③일정 비율 이상의 물질은 반응하지 않고 남는다
④시험에서 '남은 물질의 질량'을 묻는 문제가 자주 출제!
총정리
일정 성분비 법칙
화합물의 성분 원소 질량비 = 항상 일정
예: CuO에서 Cu:O = 4:1 (질량비)
물의 성분비
H₂O → H : O = 1 : 8 (질량비)
수소 1g + 산소 8g → 물 9g
🎯 시험 포인트
①일정 성분비 = 화합물의 성분 원소 질량비가 항상 일정
②물 H₂O: 수소:산소 = 1:8 (질량비)
③산화구리 CuO: 구리:산소 = 4:1
④비율 이상 넣은 물질은 반응 안 하고 남음
⑤그래프에서 꺾이는 점 = 완전 반응점
예제와 단원평가
예제 1
산화구리(CuO)에서 구리와 산소는 항상 질량비 4 : 1로 결합한다. 구리 16 g을 완전히 반응시키려면 산소 몇 g이 필요하며, 생성되는 산화구리는 몇 g인가?
1
Cu : O = 4 : 1이므로 구리 16 g에 필요한 산소 = 16 ÷ 4 = 4 g.
2
생성되는 산화구리 = 16 g + 4 g = 20 g (질량 보존).
▸ 산소 4 g 필요 / 산화구리 20 g 생성
일정 성분비 법칙에 따라 화합물의 성분 원소 질량비는 항상 일정하다.
예제 2
구리 24 g과 산소 4 g을 섞어 반응시켰다. 산화구리는 몇 g 생기고, 어떤 물질이 몇 g 남는가? (Cu : O = 4 : 1)
1
산소 4 g과 반응하는 구리는 4 × 4 = 16 g뿐이므로, 산화구리 = 16 + 4 = 20 g이 생긴다.
2
넣은 구리 24 g 중 16 g만 반응하므로 구리 24 − 16 = 8 g이 반응하지 않고 남는다.
▸ 산화구리 20 g 생성 / 구리 8 g이 남음
정해진 비율을 넘는 물질은 반응하지 못하고 그대로 남는다.
단원평가 유형
일정 성분비 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?
①화합물의 성분 원소 질량비는 만드는 방법에 따라 달라진다
②물(H₂O)에서 수소와 산소의 질량비는 1 : 8이다
③정해진 비율보다 많이 넣은 물질도 모두 반응한다
④일정 성분비 법칙은 혼합물에서도 성립한다
⑤산화구리에서 구리와 산소의 질량비는 1 : 4이다
▸ ② 물(H₂O)에서 수소와 산소의 질량비는 1 : 8이다
1
화합물의 성분 원소 질량비는 항상 일정하고(①X), 정해진 비율을 넘는 물질은 반응하지 못하고 남는다(③X).
2
일정 성분비 법칙은 화합물에서만 성립하며 혼합물은 비율이 일정하지 않고(④X), 산화구리에서 Cu : O = 4 : 1이다(⑤X). 물에서 H : O = 1 : 8이다(②O).