노르말농도의 정의 ★★

노르말농도의 정의

 

 

 

▶ 노르말농도(normality)의 정의: 용액 1 L 속에 들어있는 용질의 g당량수

> 책에 나오는 정의가 이렇다는 것만 알고, 그냥 넘어갑니다.

> 노르말농도의 정의를 왜 이따위로 해놨는지, 저도 모르겠군요.

> 왜냐하면, 몰농도와 달리, 이 정의로는 노르말농도를 구할 수 없기 때문입니다.

> (g/eq)/L = g/eq•L ≠ eq/L

 

 

 

▶ 몰농도(molarity)의 정의: 용액 1 L 속에 들어있는 용질의 mol수

> 몰농도 = 용질의 mol수 / 용액의 L수 = mol/L = M

> 몰농도는 정의 그대로 구할 수 있습니다.

( 참고: 몰농도 정의/계산 https://ywpop.tistory.com/3222 )

 

 

 

그래서 제가 사용하는(정의한) 노르말농도의 정의는 다음과 같습니다.

 

▶ 노르말농도의 정의: 용액 1 L 속에 들어있는 용질의 eq수

> 노르말농도 = 용질의 eq수 / 용액의 L수 = eq/L = N

> 몰농도의 정의와 생긴 게 비슷하죠.^^ 암기하기도 좋고, 계산하기도 좋습니다.

> 이렇게 정의하면, 용질의 mol수 대신 용질의 eq수를 사용해서,

몰농도 구하듯이 노르말농도를 구할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

예제를 통해 몇 가지 물질의 몰농도와 노르말농도를 계산해 보겠습니다.

[팁] HCl, NaOH와 같은 1가산, 1가염기의 경우, “몰농도 = 노르말농도”

 

 

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용액 250 mL(= 0.250 L)에 용해되어있는 각 용질의 질량이 5 g일 경우

> 용질의 eq수와 용액의 L수를 각각 구해,

“용질의 eq수 나누기 용액의 L수” 하면 노르말농도가 됩니다.

 

 

 

[참고] 필자가 용질의 eq수를 구하는 방법

위 예제와 같이 용질의 질량이 주어졌을 경우,

질량, 몰질량, mol수의 관계로부터 먼저 용질의 mol수를 구한 다음,

> 질량 / 몰질량 = mol수

> g / (g/mol) = mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

mol수, 당량수, eq수의 관계로부터 용질의 eq수를 구합니다.

> mol수 × 당량수 = eq수

> mol × (eq/mol) = eq

( 참고: 물질의 당량수 https://ywpop.tistory.com/4105 )

 

 

 

구분	HCl	H2SO4	NaOH	Ca(OH)2
몰질량 (g/mol)	36.46	98.08	40.00	74.09
5 g의 mol수 (mol)	0.1371	0.0510	0.1250	0.0675
몰농도 (mol/L)	0.5484	0.2040	0.5000	0.2700
당량수 (eq/mol)	1	2	1	2
5 g의 eq수 (eq)	0.1371	0.1020	0.1250	0.1350
노르말농도 (eq/L)	0.5484	0.4080	0.5000	0.5400
g당량수 (g/eq)	36.46	49.04	40.00	37.05

 

> 용질 5 g의 mol수 = 질량 / 몰질량 = g / (g/mol) = mol

> 몰농도 = 용질 mol수 / 용액 L수 = mol / L = mol/L = M

( 참고: 산-염기의 당량수 https://ywpop.tistory.com/3093 )

> 용질 5 g의 eq수 = mol수 × 당량수 = mol × (eq/mol) = eq

> 노르말농도 = 용질 eq수 / 용액 L수 = eq / L = eq/L = N

[참고] g당량수 = 몰질량 / 당량수 = (g/mol) / (eq/mol) = g/eq

 

 

300x250

 

 

▶ 몰농도와 노르말농도 사이의 관계식

> 몰농도 × 당량수 = 노르말농도

> (mol/L) × (eq/mol) = eq/L = N

→ 몰농도와 당량수로 간단히 노르말농도를 계산할 수 있다.

 

 

 

 

노르말농도 = (용질 질량(g) / 용질 g당량수) × (1000 / 용액 부피(mL))

= (5 / 36.45) × (1000 / 250)

= 0.5487 eq/L HCl

 

용질 질량 / 용질 g당량수 = 용질 eq수

g / (g/eq) = eq

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5456 ] 노르말농도 계산 공식 설명(증명)

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5411 ] 당량이란?

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5945 ] 당량, 당량수, g당량, g당량수의 단위

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/22594 ] 화합물의 노르말농도 = 이온의 노르말농도

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/21126 ] 30% H2O2 용액(d 1.11)의 노르말농도

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18466 ] 5.3 g/L Na2CO3 용액의 노르말농도

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18337 ] 0.595 g NaOH를 포함하는 100 mL 용액의 노르말농도

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/17493 ] 2 N NaOH 용액 500 mL 제조에 필요한 NaOH(g)

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/17311 ] 95% 황산 용액(d 1.84)의 노르말농도

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/17168 ] 0.025 N KMnO4 용액 500 mL 만들기

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/4574 ] 0.025 N Na2S2O3 용액 1 L 제조 방법

 

 

 

 

[참고] 몰농도와 노르말농도의 차이. 노르말농도의 장단점

몰농도는 계산하기 쉽고(간단하고), 노르말농도는 계산하기 어렵다(복잡하다).

노르말농도를 계산하려면, 복잡한 당량의 개념을 알아야하고,

무엇보다 산화제, 환원제의 노르말농도는 반응마다 다르다.

( 관련 글 https://ywpop.tistory.com/3795 )

 

 

그러나

몰농도로 화학량론적 계산을 할 때는 균형 맞춘 화학 반응식이 필요하지만,

노르말농도로 화학량론적 계산을 할 때는 균형 맞춘 화학 반응식이 필요 없다.

왜냐하면 노르말농도로 만든 용액은, 즉 당량은

무조건, 항상 “1당량 대 1당량 반응”하기 때문이다.

( 노르말농도에는 균형 맞춘 화학 반응식의 계수 값이 반영되어 있는 셈이다. )

( 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/9327 )

 

 

이것이 불편한 노르말농도를 아직도 사용하는 가장 큰 이유이다.

이 장점 하나 때문에 간편한 몰농도가 새로 개발되었음에도 불구하고

구시대의 노르말농도를 폐기처분 안 하고 있는 것이다.

 

 

 

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