다양한 농도

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물음표가 있는 플라스크와 ‘다양한 농도’ 텍스트 아이콘

용질의 질량과 용액의 질량으로 정의되는 퍼센트 농도, 용액의 부피와 용매의 질량으로 정의되는 몰 농도와 몰랄 농도를 설명합니다.

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화학양론을 나타내는 분자 반응식과 mol·g 단위 아이콘 불꽃과 ΔH<0 기호가 있는 엔탈피와 열화학 반응식 아이콘 용해도와 용해도 규칙을 나타내는 비커 아이콘과 제목

퍼센트 농도

용질의 질량용액의 질량×100 %\dfrac{\text{용질의 질량}}{\text{용액의 질량}} \times 100\,\%로 정의되는 물리량이다.

퍼센트 농도 예시

그림은 물 950 g950\,\mathrm{g}에 수산화 나트륨(NaOH)(\mathrm{NaOH}) 50 g50\,\mathrm{g}을 용해시켜 만든 NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)를 나타낸 것이다.
NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)의 퍼센트 농도를 구해보자.

NaOH 수용액이 담긴 용기 그림

NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)의 질량은 용매(물)의 질량과 용질(NaOH)(\mathrm{NaOH})의 질량을 합한 950 g+50 g=1000 g950\,\mathrm{g} + 50\,\mathrm{g} = 1000\,\mathrm{g}이므로
NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)의 퍼센트 농도는 50 g1000 g×100 %=5 %\dfrac{50\,\mathrm{g}}{1000\,\mathrm{g}} \times 100\,\% = 5\,\%이다.

몰 농도

용질의 몰 수(mol)용액의 부피(L)\dfrac{\text{용질의 몰 수}(\mathrm{mol})}{\text{용액의 부피}(\mathrm{L})}로 정의되는 물리량이다.
단위는 주로 M=mol/L\mathrm{M} = \mathrm{mol/L}를 사용한다.

몰 농도 예시

그림은 물에 수산화 나트륨(NaOH)(\mathrm{NaOH}) 80 g80\,\mathrm{g}을 용해시켜 만든 NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)를 나타낸 것이다.
NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)의 부피가 2 L2\,\mathrm{L}일 때, NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)의 몰 농도를 구해보자. (단, NaOH\mathrm{NaOH}의 화학식량은 4040이다.)

2 L NaOH 수용액이 담긴 용기 그림

용질의 몰 수는 80 g×140 g/mol=2 mol80\,\mathrm{g} \times \dfrac{1}{40\,\mathrm{g/mol}} = 2\,\mathrm{mol}이고,
용액의 부피는 2 L2\,\mathrm{L}이므로 NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)의 몰 농도는 2 mol2 L=\dfrac{2\,\mathrm{mol}}{2\,\mathrm{L}} ={}1 mol/L=1\,\mathrm{mol/L} ={}1 M1\,\mathrm{M}이다.

몰랄 농도

용질의 몰 수(mol)용매의 질량(kg)\dfrac{\text{용질의 몰 수}(\mathrm{mol})}{\text{용매의 질량}(\mathrm{kg})}로 정의되는 물리량이다.
단위는 주로 m=mol/kgm = \mathrm{mol/kg}을 사용한다.

몰랄 농도 예시

그림은 물 500 g500\,\mathrm{g}에 수산화 나트륨(NaOH)(\mathrm{NaOH}) 20 g20\,\mathrm{g}을 용해시켜 만든 NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)를 나타낸 것이다.
NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)의 몰랄 농도를 구해보자. (단, NaOH\mathrm{NaOH}의 화학식량은 4040이다.)

NaOH 수용액이 담긴 용기 그림

용질의 몰 수는 20 g×140 g/mol=0.5 mol20\,\mathrm{g} \times \dfrac{1}{40\,\mathrm{g/mol}} = 0.5\,\mathrm{mol}이고, 용매(물)의 질량은 500 g=500\,\mathrm{g} ={}0.5×103 g=0.5 \times 10^{3}\,\mathrm{g} ={}0.5 kg0.5\,\mathrm{kg}이므로
NaOH(aq)\mathrm{NaOH}(aq)의 몰랄 농도는 0.5 mol0.5 kg=\dfrac{0.5\,\mathrm{mol}}{0.5\,\mathrm{kg}} ={}1 mol/kg=1\,\mathrm{mol/kg} ={}1 m1\,m이다.

적용 문항

1번 문항


NaOH 수용액의 퍼센트 농도, 몰 농도, 몰랄 농도를 묻는 화학 문항

2번 문항


NaOH 수용액을 순서대로 혼합하는 과정과 농도를 묻는 화학 문항