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4.5:

용액 농도와 희석

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Chemistry
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Solution Concentration and Dilution

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주어진 양의 용매에 다른 양의 용질을 첨가하여 다양한 농도의 용액을 만들 수 있습니다. 묽은 용액에서는 용매에 대한 용질의 비율이 작은 반면에 진한 용액에서는 그 비율이 큽니다. 용액의 농도는 용액 1리터당 용질의 몰 수인 몰 농도로 표현됩니다.분모는 용액의 부피이지 용매의 부피가 아닙니다. 따라서 1몰 농도 용액 1리터를 만들기 위해서는 용질 1몰을 부피 플라스크에 넣고 용매를 1리터 눈금까지 채웁니다. 마찬가지로, 1 몰의 용질을 다른 플라스크에 첨가한 다음 0.5 리터 표식까지 용매를 채우면 2 몰 농도의 용액이 됩니다.용액의 몰 농도는 용질의 몰과 용액의 부피 사이의 전환 인자로 사용할 수 있습니다. 과망간산칼륨 237그램을 물에 용해시켜 3몰 농도 용액을 만든다고 가정합니다. 용액의 총 부피를 계산하기 위해서는 먼저 용질의 질량을 몰로 환산합니다.그런 다음, 몰 수를 몰 농도로 나누면 0.5리터의 부피를 얻습니다. 물을 더 넣으면 용액의 총 부피는 늘어나지만 용질의 몰 수는 그대로 유지됩니다. 이것은 용액의 농도가 낮아졌다는 것 즉 희석되었다는 것을 의미합니다.진한 용액 또는 모액의 희석은 희석 과정의 전후에 용액의 부피와 몰 농도와 관련되는 희석 방정식을 사용하여 수행됩니다. M-1과 V-1은 초기 진한 용액의 몰 농도와 부피, M-2와 V-2는 최종 희석 용액의 몰 농도와 부피입니다. 예를 들어 희석방정식을 사용하여 의학적으로 일반 소독제로 사용되는 과망간산칼륨 용액을 제조할 수 있습니다.과망간산칼륨 0.2몰농도 용액 1리터를 준비하려면 2몰농도의 모액이 어느 정도 필요합니까? M-1, M-2, V-2를 알고 V-1을 얻기 위한 희석 방정식을 풀면 0.1리터가 나옵니다. 따라서 새로운 부피 플라스크에 모액 0.1리터를 넣고, 용매를1 리터 눈금까지 넣으면 0.2몰농도의 용액이 됩니다.용액이 희석된 후 농도는 변하였지만 과망간산칼륨의 몰 수는 그대로 유지됩니다.

4.5:

용액 농도와 희석

지정된 솔루션 구성 요소의 상대적 양을 농도라고 합니다. 항상 그런 것은 아니지만 용액에는 다른 모든 구성 요소보다 훨씬 큰 농도가 있는 하나의 구성 요소가 포함되어 있는 경우가 많습니다. 이 성분은 용매라고 하며 다른 성분이 분산되거나 용해되는 매체로 볼 수 있다. 물론 물이 용매인 솔루션은 지구상에서 매우 흔합니다. 물이 용매인 용액을 수성 용액이라고 합니다.

솔테는 일반적으로 용매보다 훨씬 낮은 농도로 존재하는 용액의 성분이다. 솔직 농도는 종종 희석 (상대적으로 낮은 농도)과 농축 (상대적으로 높은 농도)와 같은 질적 용어로 설명된다.

농도는 다양한 측정 단위를 사용하여 정량적으로 평가될 수 있으며, 각 농도는 특정 응용 분야에 편리합니다. 어모리티(M)는 화학 분야에서 많은 응용분야에 유용한 농도 단위이다. 어모함은 용액의 정확히 1리터(1L)에서 솔직한 두더지의 수로 정의되며 ‘mol/L’의 단위를 가지고 있다.

Eq1

어금니 방정식에서 용매의 부피가 아닌 용액의 부피가 사용됩니다. 이는 솔루트와 용매 간의 상호 작용의 특성에 따라 용액의 부피를 변경할 수 있기 때문이다. 따라서, 어금니 방정식에서, 우리는 총 용액 볼륨 (즉, 용매 볼륨 + 용액 볼륨)을 사용합니다. 용액 량은 온도에 따라 다르기 때문에 어금니 농도도 다양합니다. 어금니로 표현될 때, 동일한 수의 용매종을 가진 용액의 농도는 용액의 수축/확장으로 인해 다른 온도에서 다를 것이다.

솔루션 희석

희석은 용매의 첨가에 의해 용액이 덜 농축(또는 희석)되는 공정이다. 예를 들어 얼음 커피 한 잔은 얼음이 녹으면 점점 희석되고 달콤해지는 것입니다. 실험실에서 솔루션은 종종 스톡 솔루션이라고 불리는 집중된 형태로 저장됩니다. 낮은 농도의 용액은 희석을 통해 재고로부터 제조됩니다.

Eq2

여기서 M과 V는 각각 농도및 부피이고, 하위스크립트 “1” 및 “2”는 희석 전후의 용액을 각각 지칭한다.
지금, 어금니와 볼륨의 제품은 두더지 와 같기 때문에, 희석 전후 두더지의 수는 동일하게 유지됩니다.

Eq3

Eq4

Eq5

따라서 희석은 용액에서 솔루트의 양을 변경하지 않습니다.

이 텍스트는 OpenStax 화학 2e, 섹션 3.3: 어라기에서 적용됩니다.