몰농도가 같으면 몰랄농도도 같을까?

몰농도가 같으면 몰랄농도도 같을까?

몰농도가 같으면 몰랄농도도 같나요?

 

 

몰농도가 같은 두 용액이 있다면, 이들 용액의 몰랄농도도 같을까?

 

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몰농도를 몰랄농도로 환산하려면,

정확한 용액의 밀도를 알아야 한다.

즉, 용액의 밀도가 주어지지 않으면,

몰농도 <-> 몰랄농도 환산은 불가능하다.

( 설명 https://ywpop.tistory.com/1914 )

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1 M KCl 용액 1 L와 1 M AlCl3 용액 1 L가 있다면,

각 용액에 들어있는 용질의 몰수는 1 mol.

( 몰농도 = 용질 mol수 / 용액 L수 )

 

 

KCl의 몰질량 = 74.55 g/mol 이고,

KCl의 밀도 = 1.98 g/cm3 이므로,

1 mol KCl의 부피를 계산하면,

1 mol * (74.55 g/mol) / (1.98 g/cm3)

= 37.65 cm3 = 37.65 mL KCl

 

 

AlCl3의 몰질량 = 133.34 g/mol 이고,

AlCl3의 밀도 = 2.48 g/cm3 이므로,

1 mol AlCl3의 부피를 계산하면,

1 mol * (133.34 g/mol) / (2.48 g/cm3)

= 53.77 cm3 = 53.77 mL AlCl3

 

 

각 용액이 이상용액이라고 가정하고,

각 용액에 들어있는 물의 부피와 질량을 계산하면,

 

1 M KCl 용액 1 L의 경우,

1000 mL - 37.65 mL = 962.35 mL ≒ 962.35 g

 

1 M AlCl3 용액 1 L의 경우,

1000 mL - 53.77 mL = 946.23 mL ≒ 946.23 g

 

 

몰랄농도 = 용질 mol수 / 용매 kg수 이므로,

각 용액의 몰랄농도를 계산하면,

1 M KCl 용액 ---> 1 mol / 0.96235 kg = 1.0391 m

1 M AlCl3 용액 ---> 1 mol / 0.94623 g = 1.0568 m

 

 

정리하면,

용질이 다른 두 용액의 몰농도가 같더라도,

용질 1 mol에 대한 질량이 서로 다르고,

또한 용질의 밀도가 서로 다르기 때문에,

두 용액의 밀도는 서로 다르다.

즉, 각 용액에 들어있는 물의 질량이 서로 다르기 때문에,

몰농도가 같더라도 몰랄농도는 같을 수가 없다.

 

 

답: 몰농도가 같아도 몰랄농도는 다르다.

 

 

 

[참고] 함께 기억해야 한 점

> 정확히 똑같지는 않지만, 그 차이는 매우 작다는 점.

> 농도가 묽을수록, 몰랄농도 ≒ 몰농도.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3775 )