퍼센트 농도 몰농도 변환 공식 - peosenteu nongdo molnongdo byeonhwan gongsig

퍼센트(%) 농도를 몰농도(M)로 변환하는 공식 설명

- 공식에서 10을 곱하는 이유

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[ % → M 변환공식 ]

몰농도 = (wt% / 몰질량) × 밀도 × 10

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/8915 ]

예를 들어, 35%를 몰농도로 변환할 경우,

wt%에 대입하는 값은 숫자 35를 그대로 대입합니다.

그러나 35%를 숫자로 나타내면, 0.35입니다.

( 35%란 전체 100개 중 35개이므로, 35/100 = 0.35입니다. )

즉, 원래는 35 대신 0.35를 대입해야 하는데,

( 만약 여기서 0.35를 대입하면, 뒤에서 10 대신 1000을 곱해야 됩니다. )

그냥 편리하도록 퍼센트 농도 값을 그대로 대입하게 만들었습니다.

그러나 실제 공식에 사용된 숫자(식)는 (0.35 × 100) 입니다.

변환공식에 사용된 값들의 단위를 정리하면, mol/mL가 남습니다.

(g/g) / (g/mol) × g/mL = mol/mL

그런데 M농도 단위는 mol/L이죠.

그래서 mol/L가 되게끔 mL를 L로 환산하려면 1000을 곱해야 하는데,

mol/mL × (1000 mL / 1 L) = mol/L

앞에서 100을 곱했기 때문에(0.35 × 100) 10만 곱한 겁니다.

즉, 공식에서 10 (또는 1000) 은 mL를 L로 환산하기 위해 곱한 것입니다.

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/4242 ] 28% NH3 시약(d 0.898, FW 17)의 몰농도

변환공식은 위 환산인자를 이용한 계산식에서 나온 것입니다.

즉, 위 계산식을 토대로 누군가가 공식으로 만든 것이죠.

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/18635 ] 37% 염산 시약(d 1.18, FW 36.5)의 몰농도

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40% 용액으로 0.02 M 용액 500 mL를 제조하는 방법

(단, 용질의 몰질량 = 259.48 g/mol)

[1] 40% 용액의 밀도를 모르는 경우

0.02 M 용액 500 mL 제조에 필요한 40% 용액의 질량은

다음 공식으로 계산할 수 있다.

용액의 질량(g) = 몰농도(mol/L) × 부피(L) × 몰질량(g/mol) × (100/%농도)

= 0.02 × 0.5 × 259.48 × (100/40) = 6.5 g

따라서 40% 용액 6.5 g에다

500 mL 되도록 증류수를 가하면,

0.02 M 용액 500 mL가 된다.

[2] 40% 용액의 밀도를 아는 경우

만약 용액의 밀도가 0.9 g/mL이면,

6.5 g / (0.9 g/mL) = 7.2 mL

따라서 40% 용액 7.2 mL에다

500 mL 되도록 증류수를 가하면,

0.02 M 용액 500 mL가 된다.

따라서 만약 용액의 밀도까지 알고 있다면,

용액의 부피(mL) = 몰농도(mol/L) × 부피(L) × 몰질량(g/mol) × (100/%농도) / 밀도(g/mL)

= 0.02 × 0.5 × 259.48 × (100/40) / 0.9 = 7.2 mL

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/17003 ] 몰농도를 %농도로 환산

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박정욱 기록장

신나는 탐구생활/화학

퍼센트(%)농도를 몰농도(Molarity, M)로 바꾸기.

배고픈 돈까스 2019. 10. 4. 00:54

몰농도(Molarity, M)는 1L의 용액에 들어있는 용질의 몰수는 말한다. (mol/L)

몰랄 농도(Molality, m)는 1kg의 용매에 녹아있는 용질의 몰수를 말한다. (mol/kg)

몰랄농도와 몰농도는 비슷해 보여서 같다고 생각할 수 있는데 사실 몰농도와 몰랄 농도는 다르다. (나는 처음에 배울 때 엄청 어리버리했다.)

몰랄 농도는 질량을 단위로 하기에 온도에 따라 변하지 않는 특징이 있다.

실험실에서는 일반적으로 몰농도와 몰랄 농도를 이용해서 시약들을 사용한다고 한다.

실험실에서 사용하는 시약을 보면 % 농도로 나와있는 경우가 종종 있다. % 농도를 몰농도로 어떻게 바꿔서 사용할 수 있을까?

예시로) Hydrochloric acid(HCl)을 이용하자.

Sigma-Aldrich에서 Hydrochloric acid를 검색해보면, 주로 36.5%에서 38% 상태로 시약을 판매한다.

37%의 Hydrochloric acid로 가정을 해본다면 무엇이 필요할까.

Hydrochloric acid의 몰 질량(molecular weight , MW)은 36.46094g/mol이고, 밀도(density)는 1.2 g/cm³이다.

HCl의 밀도가 37%에서 고정되어 있는 줄 알았는데 %마다 밀도가 달라지는 것을 후에 알았다.

따라서, 위의 계산 식을 정리하면 일반적으로 알려진 공식이 나온다.

😆😆😆

👍