용액의 묽힘(희석, dilution) 법칙(원리)

용액의 묽힘(희석, dilution) 법칙(원리)

 

 

진한 농도부터 묽은 농도까지 여러 농도의 용액이 필요할 때,

가장 진한 용액을 충분히 만든 다음,

이것을 묽혀서 묽은 용액을 만드는 이유

 

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예를 들어, 어떤 실험에 1 M, 0.1 M, 0.01 M NaOH 용액이 필요해서

각 용액을 100 mL씩 제조하다고 가정합시다.

 

 

만약 각 용액을 각각 따로 만든다면,

각 용액 제조에 필요한 NaOH의 질량을 계산하면,

> 1 M: (1 mol/L) × (0.1 L) × (40 g/mol) = 4 g

> 0.1 M: (0.1 mol/L) × (0.1 L) × (40 g/mol) = 0.4 g

> 0.01 M: (0.01 mol/L) × (0.1 L) × (40 g/mol) = 0.04 g

 

 

0.4 g까지는 그렇다손 치더라도,

0.04 g의 NaOH를 정확하게 전자저울로 달아서

전부 부피 플라스크에 넣을 수 있을까요?

 

약수저(스파출라)를 사용해서

한번이라도 0.05 g 정도의 고체 용질을 달아서 옮겨본 학생이라면,

0.05 g 딱 떨어지게 무게를 단다는 것이

얼마나 힘든가를 알 것입니다.

 

 

 

이번에는 1 M 용액을 500 mL 만든 다음,

이것을 묽혀 0.01 M 용액 100 mL를 만든다면,

> 1 M: (1 mol/L) × (0.5 L) × (40 g/mol) = 20 g

 

NaOH 20 g을 달아 500 mL짜리 부피 플라스크에 넣고,

플라스크의 표선까지 증류수를 채워 1 M NaOH 용액 500 mL를 만듭니다.

20 g씩이나 많이 달았으니,

4 g을 달아 만든 1 M 용액보다 훨씬 더 정확한 농도일겁니다.

 

 

 

이제 묽힘법칙을 사용해서 0.01 M 용액 100 mL를 만든다면,

( 참고: 묽힘법칙 https://ywpop.tistory.com/2859 )

1 M × ? mL = 0.01 M × 100 mL

? = 0.01 × 100 / 1 = 1 mL

 

1 M 용액에서 피펫으로 1 mL만큼 뽑아서 100 mL 부피 플라스크에 넣고,

플라스크의 표선까지 증류수를 채우면,

0.01 M 용액 100 mL가 됩니다.

 

0.1 M 용액은 1 M 용액에서 피펫으로 10 mL만큼 뽑아서 만들면 됩니다.

 

 

 

용액의 농도 종류를 3개만 예를 들었는데,

만약 만들어야 할 농도의 종류가 더 많다면,

무엇보다 만들어야 할 농도가 0.001 M 또는 이보다 더 낮다면,

과연 어느 방법이 더 쉽고, 정확하게, 빨리 만들 수 있을까요?

 

여러 번 전자저울로 질량을 측정해서 옮기는 것과

여러 번 피펫으로 용액의 눈금을 읽어 옮기는 것 중,

과연 어느 방법이 더 쉽고, 정확하고, 빠를까요?