탄산수소칼륨(KHCO3) 수용액을 제조하여 밀도를 측정하는 실험
다음은 탄산수소칼륨(KHCO3) 수용액을 제조하여 밀도를 측정하는 실험이다.
[실험과정]
(가) KHCO3 1 g을 100 mL 부피 플라스크에 넣고 물에 녹인 후 표선까지 물을 채운다.
(나) 피펫을 이용하여 (가) 수용액 x mL를 500 mL 부피 플라스크에 넣고 표선까지 물을 채워 1×10^-3 M 수용액을 만든다.
(다) (나) 수용액의 밀도를 측정한다.
[실험결과] (다)에서 측정한 수용액의 밀도 = d g/mL
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고르시오.
(단, KHCO3의 화학식량은 100이고, 온도는 일정하다.)
<보기>
1) (가) 수용액의 몰농도는 0.1 M이다.
2) x = 10이다.
3) (나) 수용액의 퍼센트 농도는 1 / 100d %이다.
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1)
KHCO3의 몰질량 = 100 g/mol 이므로,
KHCO3 1 g의 몰수를 계산하면,
1 g / (100 g/mol) = 0.01 mol KHCO3
( 계산 설명 https://ywpop.tistory.com/7738 )
몰농도 = 용질 mol수 / 용액 L수
= 0.01 mol / 0.100 L
= 0.1 mol/L
= 0.1 M
2)
MV = M’V’
( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/2859 )
(0.1 M) (x mL) = (1×10^-3 M) (500 mL)
x = (1×10^(-3)) (500) / (0.1) = 5 mL
3)
용질의 몰수, 질량을 차례대로 계산하면,
(1×10^(-3) mol/L) × 0.500 L = 0.0005 mol KHCO3
0.0005 mol × (100 g/mol) = 0.05 g KHCO3
밀도 = 질량 / 부피 이므로,
용액의 질량 = 부피 × 밀도
= 500 mL × (d g/mL)
= 500d g
%농도 = (용질 질량 / 용액 질량) × 100
= (0.05 g / 500d g) × 100
= 0.01/d %
= 1/100d %
답: 1), 3)
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