용액 농도를 계산합니다 — 몰농도, 몰랄농도, 규정농도로 계산하고, 희석 계산을 수행하고, 백분율 용액을 조제하고, PPM, PPB 등 단위 사이를 변환합니다. 그리고:
몰 질량 |
화학 반응식 계수 맞추기.
용액 농도란?
용액은 균질 혼합물입니다. 용질(소금)이 용매(물) 안에 분자 단위로 녹아 있는 것. 농도는 화학적으로 이제 유일하게 중요한 질문에 답합니다 — 얼마나 붐비는가? — 반응은 입자 대 입자로 일어나고, 붐비는 용액은 성긴 용액과 다른 속도로 반응하기 때문입니다. 지금껏 발명된 모든 농도 단위는 그냥 분수입니다. 뭔가-퍼-뭔가. 두 "뭔가"를 주의해서 읽으면 어떤 단위도 놀라게 하지 못합니다.
기억할 규칙 하나: 분자와 분모를 확인하세요. 용액 1리터당 몰 수(M)와 용매 1킬로그램당 몰 수(m)는 글자 하나 이상 차이가 나며, 분모가 서로 다른 것을 측정합니다.
몰농도, 몰랄농도, 규정농도: 세 가지 분모
몰농도(M)는 용액 리터당 용질 몰수입니다 — 실험실의 일꾼인 이유는 피펫과 부피 플라스크가 부피를 재기 때문입니다. 약점: 부피는 온도에 따라 팽창하므로 20 °C의 1.0000M은 40 °C의 1.0000M이 아닙니다. 몰랄농도(m)는 용매 킬로그램으로 나누는데, 열이 바꾸지 않는 양입니다 — 그래서 결합적 성질 작업(어는점 내림, 끓는점 오름)은 몰랄농도를 고집합니다. 규정농도(N)는 몰 대신 리터당 당량을 셉니다. H2SO4 1몰은 산 당량 두 개를 전달하므로 0.5M H2SO4는 1N입니다 — 패널의 당량 칸(H2SO4 = 2, HCl = 1, H3PO4 = 3)이 정확히 그 변환입니다. 1L의 0.1M NaCl을 만들려면: 5.844g을 달아, 리터보다 적은 물에 녹인 뒤, 부피 플라스크에서 정확히 1.000L로 맞추세요 — 최종 부피이지 넣은 물이 아닙니다.
희석: 시작한 몰이 곧 지켜지는 몰
희석은 용매를 더하지 용질을 더하지 않으므로 몰수가 보존됩니다. C1V1 = C2V2는 "희석 전 몰 = 희석 후 몰"에 부피를 나눠 접은 것에 지나지 않습니다. 희석 패널의 샘플: 10M 원액 50mL를 취해 250mL로 희석하면 — 부피가 5배가 되면 농도도 정확히 5분의 1이 되어 C2 = 2.0000M, 희석 배수 5.0×입니다. 같은 장부를 거꾸로 돌리면 목표 농도에 필요한 원액량을 알려줍니다 — 완충용액 조제의 일상식입니다.
백분율과 PPM: 일상 언어의 농도
백분율 용액은 100 기준의 비율이며, 절대 혼동하면 안 되는 세 가지 풍미가 있습니다. w/v(용액 100mL당 고체 그램 — 생물학 실험실의 기본), v/v(100mL당 mL, 에탄올 같은 액체-액체에 사용), w/w(100g당 그램, 부피 수축에 면역). 백분율 패널의 샘플: 5g을 녹여 100mL로 만들면 5% (w/v) = 50 g/L. 아주 묽은 수용액에서는 PPM이 인수합니다 — 물에 대해서는 mg/L로 정의되는데, 묽은 용액 1리터가 사실상 1킬로그램이기 때문입니다. PPM 패널은 하나의 샘플을 모든 곳으로 변환합니다. 1 ppm = 1000 ppb = 106 ppt = 0.0001% = 1 mg/L.
몰 질량의 다리
농도는 몰로 말하지만 병과 저울은 그램으로 말하며, 그 사이 번역이 몰 질량입니다. NaCl은 58.440 g/mol이고(패널이 몰 질량 페이지와 같은 원자 질량으로 계산), 58.440g을 녹여 정확히 1L로 희석하면 1.0000M입니다 — 표준 용액의 전체 레시피가 그것입니다. 몰농도 패널은 화학식(내장 파서가 질량 계산)이나 단순 질량을 받아 몰수, 몰농도, 규정농도, ppm을 나란히 보고합니다.
흔한 오해
- M과 m은 같은 단위다. 용액-리터 대 용매-킬로그램: 실온의 묽은 물에서는 거의 일치하며, 정확히 그래서 패널은 몰랄농도 출력에 근사라는 꼬리표를 붙입니다.
- PPM은 어디서나 같은 뜻이다. mg/L는 물 전용 지름길입니다. 기체 혼합물과 고체에서 ppm은 엄밀히 질량/질량(또는 몰/몰) 비율입니다.
- 희석하면 용질의 양이 변한다. 농도만 변합니다. 샘플의 10M 원액 50mL와 그것의 2M 250mL는 똑같은 0.50몰을 담고 있습니다.
- 부피는 가산된다. 에탄올 50mL + 물 50mL는 약 97mL가 됩니다 — 혼합이 수축합니다. v/v 백분율이 "더하기"가 아니라 "부피로 맞추기"라고 쓰는 이유입니다.
관련 도구: 몰 질량(그램↔몰 번역기), 화학 반응식 계수 맞추기(이 몰수 위의 계량화학), 산-염기(농도가 pH가 되는 곳).