75 wt% 에탄올 250 mL 제조에 필요한 95 wt% 에탄올의 부피 ★

75 wt% 에탄올 250 mL 제조에 필요한 95 wt% 에탄올의 부피

75 wt% 에탄올 250 cc 제조에 필요한 95 wt% 에탄올의 부피

 

 

75 wt% 에탄올 용액 250 cc 제조에 필요한

95 wt% 에탄올 및 증류수의 부피(cc)를 계산하시오.

> ρ_water = 0.99823 g/cm3

> ρ_95 wt% 에탄올 = 0.80424 g/cm3

> ρ_75 wt% 에탄올 = 0.85564 g/cm3

 

 

 

> 1 cm3 = 1 cc = 1 mL

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7866 )

 

 

 

※ 일반적으로,

고체의 부피는 cm3로,

액체의 부피는 mL로 나타낸다.

 

 

 

CVD = cvd

희석전 용질의 질량 = 희석후 용질의 질량

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5711 )

 

(95%) (? mL) (0.80424 g/mL) = (75%) (250 mL) (0.85564 g/mL)

 

? = [(75) (250) (0.85564)] / [(95) (0.80424)] = 209.98248755...

= 209.98 mL

 

 

 

[용액 제조 방법]

95 wt% 에탄올 용액 209.98 mL에다가

최종 용액의 부피가 250 mL 되도록 증류수를 가한다.

 

또는

250 mL 부피 플라스크에다

95 wt% 에탄올 용액 209.98 mL를 넣고,

플라스크 표선까지 증류수를 채운다.

---> 이것이 실제 화학 실험실에서

희석 용액을 제조하는 방법이다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/6158 )

 

 

 

[검산] 희석전 용질의 질량 = 희석후 용질의 질량

> 95 wt% 에탄올 209.98248755 mL 속 순수한 에탄올의 질량

= (209.98248755 mL) (0.80424 g/mL) (95/100) = 160.4325 g

 

> 75 wt% 에탄올 250 mL 속 순수한 에탄올의 질량

= (250 mL) (0.85564 g/mL) (75/100) = 160.4325 g

 

 

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300x250

 

화학적 지식에 바탕을 둔 수학적 계산이 아닌,

 

이 문제 출제자가 요구할 것으로 생각되는

오로지 수학적 계산을 하면,

 

 

 

[1] 75 wt% 에탄올 용액 250 mL의 질량

= 250 mL × (0.85564 g/mL) = 213.91 g 용액(75 wt%)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8460 )

 

 

 

[2a] 213.91 g 용액(75 wt%) 속 순수한 에탄올의 질량

= 213.91 g × (75/100) = 160.4325 g 에탄올

( 참고 https://ywpop.tistory.com/9293 )

 

 

 

[2b] 213.91 g 용액(75 wt%) 속 물의 질량

= 213.91 – 160.4325 = 53.4775 g 물

= 213.91 g × (25/100) = 53.4775 g 물

 

 

 

[3] 160.4325 g 에탄올을 포함하는

95 wt% 에탄올 용액의 질량

= 160.4325 g / (95/100) = 168.8763 g 용액(95 wt%)

 

 

 

[4] 168.8763 g 용액(95 wt%)의 부피

= 168.8763 g / (0.80424 g/mL) = 209.98 mL 용액(95 wt%)

 

 

 

[5] 53.4775 g 물의 부피

= 53.4775 g / (0.99823 g/mL) = 53.57 mL 물

 

 

 

답: 209.98 cc 용액, 53.57 cc 물

 

 

 

 

[참고] 209.98 cc 용액 + 53.57 cc 물,

이렇게 혼합한 용액의 부피는

정확히 250 cc가 되지 않는다.

---> 화학을 가르치는 교사/교수는

이런 식의 문제는 절대로 출제하지 말 것을 당부드린다.

 

왜냐하면, 이 문제를 제대로(?) 푼 학생들은

나중에 실험실에서 위 조건으로 희석 용액을 제조할 때

위와 같이 계산해서 용액을 제조할 확률이 매우 높기 때문이다.

 

 

 

 

[참고] 일반적인 용액의 백분율 농도(% 농도)는

별도 설명이 없는 한, 질량 백분율(w/w %)이지만,

알코올 용액의 백분율 농도(% 농도)는

예외적으로,

별도 설명이 없는 한, 부피 백분율(v/v %)이다.

( 참고: %농도의 종류 https://ywpop.tistory.com/3164 )

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/15071 ]

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/13098 ]

[소독용 에탄올] 83% 에탄올을 희석시켜 70% 에탄올 만들기

 

 

 

[키워드] ρ_water = 0.99823 g/cm3 ρ_95% EtOH sol’n = 0.80424 g/cm3 ρ_75% EtOH sol’n = 0.85564 g/cm3, 답답한 질문 기준, 답답한 기준, cvd dic