질량백분율 부피백분율 - jillyangbaegbun-yul bupibaegbun-yul

1. 질량 퍼센트 wt%

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단위 질량의 용액 속에 녹아 있는 용질의 질량을 백분율로 나타낸 농도이다.

퍼센트 농도 = (용질의 질량(g)) ÷ (용액의 질량(g)) × 100(%)

퍼센트 농도는 부피에 관계없는 값이므로 온도나 압력이 바뀌어도 농도가 바뀌지 않는다는 장점이 있고, 계산이 매우 쉬운 편이다.

그렇지만 용질의 종류마다 분자량이 다름에도 불구하고 단순히 질량만을 고려하기 때문에 입자 수에 대한 비교가 어렵다.

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​빈 비중병의 무게를 측정합니다.

비중병에 증류수를 채우고 무게를 측정합니다.

​실험실 온도에 따른 증류수의 밀도를 표를 통해 확인합니다.

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그럼 비중병의 부피를 구할수 있습니다.

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1-1. 30mol% 메탄올 5L 제조에 필요한 메탄올과 물의부피(L)를 구하라.

(물과 알콜의 혼합에 의한 부피 감소는 고려하지 말것!!)

밀도(g/mL) -> 메탄올 0.79 물 1.00

몰질량 (g/mol) -> 메탄올 32.04 물 18.01

5L 의 무게 : 물의 무게를 X라 놓고 알코올의 부피를 계산해보면

물의 부피+ 알코올의 부피 = 5L. 그런데 알코올의 부피 는 물의 무게 * 3/7 * 32/18 /0.79

따라서 물의 부피와 알코올의 부피의 합이 5L 이므로

X + 3/7*32/18/0.79X = 5

X =1.9651X =5. X = 5/1.9651 =2.54L

알코올의 부피 = 5- 2.54 = 2.46L

답: 메탄올은 2.46L 물 2.54L

1-2. 탑상부생성물 채취결과 아래와 같다. 탑상부 생성물의 조성을 ①wt% ②mol%로 표현하라.

비중병 = 27.5g

탑상부생성물 + 비중병 = 67.5%

물 + 비중병 = 74.5%

① 메탄올 ( )wt% , 물 ( ) wt%

② 메탄올 ( )mol% , 물 ( )mol%

비중병속의 물의 무게(부피) = 74.5g -27.5g = 47g =47mL

메탄올의 무게 = 67.5g-27.5g = 40g

메탄올의 비중 = 40g/47mL =0.851g/mL

순메탄올의 비중은 0.79g/mL 이므로 혼합시 부피변화를 무시하면

물의 무게를 X. 라 하면 알코올의 무게 =47-X.

따라서 X + (47-X) * 0.79 = 40

X-0.79X = 40 -47*0.79 =2.87

0.21X = 2.87

X = 13.67 = 물의 무게= 물의 부피

알코올의 무게 =40-13.67=26.33g

메탄올 wt% = 26.33/40 *100 = 65.83%

물 wt% = 100 -65.83 = 34.17%

메탄올 mol수 = 65.83/32.04 =2.055 mole

물의 몰수 =34.17/18.01 =1.897 mole

메탄올 몰% = 2.055/(2.055+1.897) *100 = 52.0%

물 몰% = 1.897/(2.055+1.897) =48% (100-52 =48)

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1) 질량 백분율 (%): 용액 100g 중에 포함된 용질의 그램수

2) 질량 대 부피 백분율 (w/v%): 용액 100mL 중에 포함된 용질의 그램스

3) 부피 백분율 (v/v%): 용액 100mL 중에 포함된 용질의 mL 수

4) 부피 대 질량 백분율 (v/w%): 용액 100g 중에 함유된 용질의 mL수

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붉은색 염료의 농도를 달리한 물잔들. 왼쪽으로 갈수록 농도가 묽고, 오른쪽으로 갈수록 농도가 진하다.

농도(濃度, concentration)란 액체나 혼합기체와 같은 용액을 구성하는 성분의 양(量)의 정도를 말한다. 또한 용액이 얼마나 진하고 묽은지를 수치적으로 나타내는 방법이기도 하다.

계산법[편집]

일정 질량이나 부피 등에 대해 해당 성분이 얼마나 많이 포함되어 있는지를 나타내 주는 값으로, 여러 가지 계산법이 있으나 다음과 같은 것이 가장 많이 쓰인다.

이 외에 혼합기체에서는 부분압력으로 농도를 나타내는 등, 여러 종류의 농도 계산법이 있다.