퍼센트 농도(%)를 몰 농도(M)로 변환하는 방법

용액의 농도

자주 사용되는 용액의 농도를 나타내는 방법은 크게 두 가지를 들 수가 있는데 바로 퍼센트 농도와 몰농도입니다. 퍼센트 농도는 용질의 질량을 용액의 질량으로 나눈 다음 100을 곱한 값이고 몰농도는 용액 1L 속에 녹아 있는 용질의 양(mol)을 말하는 것으로 일반적으로 M으로 표기합니다. 몰 농도가 같다면 용질의 입자수가 같다는 것은 정의로부터 쉽게 알 수가 있습니다.

 

• 퍼센트 농도(%) = 용질의 질량(g) / 용액의 질량(g) x 100
• 몰 농도(M) = 용질의 양(mol) / 용액의 부피(L)

 

퍼센트 농도를 몰농도로 변환하는 방법

화학식량이 A인 용질이 녹아 있는 a% 수용액의 밀도가 b g/mL일 때 수용액의 몰농도(M)를 구하는 경우를 예로 들어 설명을 해보겠습니다.

 

1. 우선 용액 1L의 질량을 구합니다. 1L는 1000mL이고 여기에 밀도를 곱해주면 아래와 같이 질량이 나오게 됩니다.

 

1000mL x b g/mL = 1000b g

 

2. 따라서 용액 1L 속에 들어 있는 용질의 질량은 용액 1000b g에 들어 있는 용질의 질량이므로 퍼센트 농도(%)인 a%를 반영해서 아래와 같이 구할 수가 있습니다.

 

1000b x a/100 = 10ab g

 

3. 용질의 화학식량이 A이므로 용질 10ab g에 대한 용질의 양(mol)을 계산합니다.

 

10ab g x mol/Ag = 10ab/A mol

 

4. 이제 a% 수용액의 몰농도(M)는 몰농도의 정의에 따라 1L 당 mol 수가 되므로 아래와 같이 최종적으로 구해집니다.

 

10ab/A M

 

위의 방식과 같은 맥락으로 몰농도(M)를 퍼센트 농도(%)로 변환하는 것이 가능하겠지요. 농도의 개념만 잘 알면 전혀 어렵지가 않습니다.

 

98% 황산의 몰농도를 구하는 방법

위에 퍼센트 농도를 몰농도로 변환한 방법에 대해서 좀 더 구체적인 예를 들어서 계산을 해보겠습니다. 98% 황산(H2SO4)의 몰 농도(M)를 구해보죠. 황산의 밀도는 1.84g/mL, 황산의 분자량은 98로 주어지는 걸로 하겠습니다.

 

• 황산 용액 1L의 질량 : 1000mL x 1.84g/mL = 1840g
• 황산 용액 1L에 들어 있는 황산의 질량(g) = 1840g x 98 / 100 = 1803.2g

 

여기서 다음 단계인 mol 수를 구할 때 분자량으로 나누어줍니다.

 

황산 1803.2g의 양(mol) = 1803.2g x mol/98g = 18.4mol = 황산 용액 1L 속에 들어 있는 황산의 양(mol)

 

따라서 98% 황산 용액의 몰 농도는 18.4mol / 1L = 18.4M

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몰 농도를 퍼센트 농도로 변환하는 것은 아래 포스팅을 참고하시면 됩니다.

2023.12.18 - [과학] - 몰 농도를 퍼센트 농도로 변환하는 방법

몰 농도를 퍼센트 농도로 변환하는 방법