홍라이프 계산기몰농도 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
몰농도는 용액의 농도를 나타내는 가장 흔한 방법으로, 용액 1 L에 녹아 있는 용질의 몰수(mol/L, 기호 M)입니다. 실험실에서 늘 묻는 “이 농도로 이만큼 만들려면 몇 그램을 달아야 하나?”에 답해 주는 계산기입니다. 화학식, 목표 몰농도, 최종 부피를 넣으면 필요한 질량, 몰수, 몰질량을 보여 줍니다.
계산 방법
m = c × V × M
- c: 몰농도(mol/L)
- V: 최종 용액 부피. mL로 입력하며 1000으로 나눠 L로 바꿉니다.
- M: 화학식으로 계산한 몰질량(g/mol)
- 필요한 몰수: n = c × V(L)
원리
몰농도의 정의는 n ÷ V이므로 필요한 용질의 양은 n = c × V입니다. 이를 질량으로 바꾸려면 몰질량을 곱해 m = n × M을 구합니다. 여기서 V는 넣는 용매의 부피가 아니라 완성된 용액 전체의 부피입니다. 고체가 녹으면 전체 부피가 조금 변하기 때문에, 용액은 부피 플라스크의 표선까지 채워서 만듭니다.
예제 풀이
기본값은 NaCl, 0.5 mol/L, 250 mL입니다.
- NaCl의 몰질량: 22.990 + 35.45 = 58.44 g/mol
- 부피를 L로 바꿉니다. 250 ÷ 1000 = 0.25 L
- 몰수: 0.5 × 0.25 = 0.125 mol
- 질량: 0.125 × 58.44 = 7.305 g
| 농도 (mol/L) | 달아야 할 질량 (g) |
|---|---|
| 0.125 | 1.82625 |
| 0.25 | 3.6525 |
| 0.375 | 5.47875 |
| 0.5 | 7.305 |
| 0.625 | 9.13125 |
| 0.75 | 10.9575 |
| 1 | 14.61 |
결과 해석
NaCl 7.305 g을 달아 250 mL보다 적은 물에 녹인 뒤 250 mL 부피 플라스크에 옮기고 표선까지 채우면 됩니다. 생리식염수(0.9% w/v)는 약 0.154 M이므로 0.5 M은 그보다 세 배 정도 진합니다. 실험실의 원액(스톡 용액)은 1 M 이상으로 만들어 두고 필요할 때 묽혀 쓰는 경우가 많습니다.
흔한 실수
- 최종 부피를 250 mL로 맞추지 않고 고체에 물 250 mL를 더하는 것
- mL를 L로 바꾸지 않아 질량이 1000배 크게 나오는 것
- 시약이 CuSO₄·5H₂O 같은 수화물인데 무수물의 몰질량을 쓰는 것
- 몰농도(용액 1 L 기준)와 몰랄농도(용매 1 kg 기준)를 혼동하는 것
자주 묻는 질문
1 M은 무엇을 뜻하나요?
용액 전체 1 L 안에 용질 1몰이 들어 있다는 뜻입니다.
mM 단위 용액은 어떻게 계산하나요?
mM 값을 1000으로 나눠 mol/L로 바꾼 뒤 같은 식을 쓰면 됩니다. 예를 들어 50 mM은 0.05 M입니다.
진한 산 같은 액체 시약에도 쓸 수 있나요?
액체 시약은 보통 함량(%)과 밀도로 부피를 계산하므로 진한 산 몰농도 계산기를 쓰는 편이 맞습니다.
출처: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), "amount concentration" · Harris, D. C., Quantitative Chemical Analysis, W. H. Freeman