NaCl 용액의 몰농도

NaCl 용액의 몰농도

 

 

NaCl 2.4 g를 물 5 mL에 넣었다.

NaCl의 몰질량(molar mass)은 58.44 g/mol, 밀도는 2.165 g/mL이다.

물의 밀도를 1.000 g/mL라고 했을 때, 이 용액의 몰농도를 구하시오.

 

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예제와 같은 데이터 값만으로는 정확한 몰농도를 구할 수 없습니다.

정확한 몰농도를 계산하기 위해서는 용액의 부피가 주어져야 합니다.

그래도 근사값을 계산하면 다음과 같습니다.

 

 

(1) 용질의 몰수 = (2.4 g) / (58.44 g/mol) = 0.041 mol

 

(2) 용질의 부피 = (2.4 g) / (2.165 g/mL) = 1.109 mL

 

(3) 용액의 부피 = 용매 부피 + 용질 부피

= 5 + 1.109 = 6.109 mL = 0.00611 L

---> 용질인 NaCl이 용매인 물에 용해되면, 용액의 부피는

수학적으로 계산한 0.00611 L 보다 작은 값이 될 겁니다.

이 때문에 정확한 몰농도를 산출할 수 없습니다.

주어진 자료 값만으로 대략적인 몰농도를 계산하면,

 

(4) 몰농도 = (0.041 mol) / (0.00611 L)

= 6.71 mol/L = 6.7 M

 

이 용액의 실제 몰농도는 6.7 M보다는 약간 높을 것으로 예상됩니다.

 

 

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[참고 1] 예제의 자료만으로도 용액의 몰랄농도는 정확히 구할 수 있습니다.

 

(1) 용질 몰수 = (2.4 g) / (58.44 g/mol) = 0.041 mol

(2) 용매 kg수 = (5 mL) * (1.000 g/mL) = 5 g = 0.005 kg

(3) 몰랄농도 = (0.041 mol) / (0.005 kg) = 8.2 mol/kg = 8.2 m

 

 

[참고 2] 위 몰랄농도를 몰농도로 환산해 보겠습니다.

 

(1) 용액의 g수를 구한다.

a. 용질의 g수 = 용질의 mol수 × 용질의 몰질량 g/mol

(8.2 mol) * (58.44 g/mol) = 479.208 g

b. 용액의 g수 = 용매 1000 g + 용질의 g수

= 1000 + 479.208 = 1479.208 g

 

(2) 용액의 L수를 구한다.

용액의 g수 ÷ 용액의 밀도 g/mL = 용액의 mL수

---> 이때 용액의 밀도가 주어지지 않았기 때문에,

정확한 몰농도를 산출할 수 없습니다.

용액의 밀도를 용매인 물의 밀도와 같다고 가정하면,

(비록 용액의 밀도가 물의 밀도보다는 큰 값이겠지만...)

(1479.208 g) / (1.000 g/mL) ≒ 1479.208 mL = 1.479 L

 

(3) 몰농도 = 용질의 mol수 / 용액의 L수

= (8.2 mol) / (1.479 L) = 5.5 mol/L = 5.5 M

 

 

[참고 3] 만약 용액의 밀도가 1.225 g/mL라면,

 

(1479.208 g) / (1.225 g/mL) ≒ 1207.52 mL = 1.208 L

몰농도 = (8.2 mol) / (1.208 L) = 6.79 M