매우 묽은 수용액의 몰랄농도와 몰농도의 값은 거의 같다. 그 이유는?

매우 묽은 수용액의 몰랄농도와 몰농도의 값은 거의 같다. 그 이유는?

 

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몰랄농도와 몰농도의 정의를 수식(공식)으로 나타내면 다음과 같습니다.

 

몰랄농도 = 용질의 몰수 / 용매의 kg수 (단위: mol/kg)

몰농도 = 용질의 몰수 / 용액의 L수 (단위: mol/L)

 

 

여기서 주의할 것이 하나 있는데,

( 단순히 수식으로만 암기했을 때 범하는 실수입니다. )

 

몰랄농도는 용매 1 kg과 함께 존재하는 용질의 몰수이고,

( 몰랄농도는 용매 1 kg과 함께 존재하는 용질의 mol수를 나타낸 농도입니다.
흔히들 용매 1 kg 속에 용해되어있는 용질의 mol수라고 잘못 알고 있는데,
용매는 용매고, 용질은 용질입니다. 용매 속에 용질이 존재할 수 없습니다.
용액 속에 용매도 존재하고, 용질도 존재합니다.
즉, 용매나 용질은 용액(균일 혼합물)을 구성하는 각각의 독립적인 성분(순물질)입니다.
용액 = 용매 성분 + 용질 성분 )

 

몰농도는 용액 1 L 속에 용해되어있는 용질의 몰수입니다.

( 용매와 용질을 합쳐 용액이라 합니다. 따라서 용액의 구성 성분 중 하나가 용질이기 때문에, 용액 속에는 용질이 존재할 수 있습니다. )

 

 

본론으로 되돌아와서, 매우 묽은 수용액이라면,

예를 들어, 용질의 양이 0.0001 g이고 용매의 양이 1000 g이라면,

용액 = 용질 + 용매 = 1000.0001 g ≒ 1000 g 이 되겠죠.

따라서 용매의 g수와 용액의 g수가 거의 같게 됩니다.

또한 같은 이유로 [용매의 부피 ≒ 용액의 부피]가 됩니다.

 

순수한 물(용매)의 밀도는 1 g/mL입니다. 그런데,

용매의 질량 ≒ 용액의 질량

용매의 부피 ≒ 용액의 부피

이므로, 매우 묽은 수용액의 밀도 역시 ≒ 1 g/mL가 됩니다.

따라서 [용액 1000 g ≒ 용액 1000 mL]가 됩니다.

 

같은 용액이면 용질의 질량이 같으니, 몰수가 같을 것이고,

[용매 질량 ≒ 용액 질량 ≒ 용액 부피]이므로,

즉, [용매 1 kg ≒ 용액 1 L]이므로,

몰랄농도와 몰농도의 정의에 따라,

[몰랄농도 ≒ 몰농도]가 됩니다.

 

 

 

[키워드] 매우 묽은 용액의 몰농도와 몰랄농도, 몰랄농도 = 몰농도 기준문서, 몰농도 = 몰랄농도 기준문서