합금의 조성

합금의 조성은 구성 원소로 표현할 수 있다.

두가지를 소개하자면, 중량백분율과 원자 백분율이 있다.

우선 합금이 2가지 원자로만 구성되 있다고 생각하고 이야기 해보자

 

1. 중량 백분율

중량 백분율을 식으로 나타내면

C1 = (m1/m1+m2)x100 이다. 이는 두 원자중 한 원자의 중량의 비를 나타낸 것이라고 할 수 있다. 그 비율에 100을 곱함으로써 사실상 1과 2의 질량을 더한 값이 100g일때 1번의 g은? 이라는 것이다.

(C1+C2=100)

 

2. 원자 백분율

원자 백분율 또한 같은 맥락으로

C'1 = (n1/n1+n2)x100 이다. 이것은 두 원자중 한 원자의 몰수 비를 나타낸 것이라고 할 수 있다. 그 비율에 100을 곱함으로써 사실상 1과 2의 몰수를 더한 값이 100몰일때 1번의 몰수는? 라는 것이다.

(C'1+C'2=100)

 

중량 백분율->원자 백분율

 

C'1 = ((C1/A1)/(C1/A1+C2/A2))x100  여기서 C1'은 원자 백분율이고 C1은 중량 백분율이다. 이것을 풀어 말하면 C1/A1과 C2/A2가 몰수가 되므로 중량 백분율을 몰수로 바꾸어 2번과 같은 형태로 원자백분율을 구하는 작업이다.

같은 방식으로

C'2 = ((C2/A2)/(C1/A1+C2/A2))x100 으로 구할 수 있다.

 

원자 백분율->중량 백분율

 

C1 = ((C'1A1)/(C'1A1+C'2A2))x100 으로 구할 수 있는데 이는 몰수에 원자량을 곱해 하나의 질량을 알아낸뒤 2번의 식과 같은 방식으로 풀어 쓴 방법이다.

같은 방법으로

C2 = ((C'2A2)/(C'1A1+C'2A2))x100 으로 구할 수 있다.

 

또한 농도를 C''1, C''2라고 표시하면 이는 식으로

 

C1''=(C1/(C1/ρ1)+(C2/ρ2))x10^3
C2''=(C2/(C1/ρ1)+(C2/ρ2))x10^3

표현할 수 있다. 밀도는 질량/부피이므로 사실상 분모는 부피가 된다. 

이때 밀도의 단위가g/cm^3 이었다면 농도는 kg/m^3이 된다.

 

또한 평균 밀도와 평균 원자량도 구할 수 있다.

평균밀도는 아래와 같은 두 식으로

ρave=100/(C1/ρ1+C2/ρ2)
ρave=(C'1A1+C'2A2)/((C'1A1/ρ1)+(C'2A2/ρ2))

이것은 m/v를 표현한 식 들이다.

 

평균원자량은 아래와 같은 두 식으로 구할 수 있다.

Aave=100/((C1/A1)+(C2/A2))

Aave=(C'1A1+C'2A2)/100)