몰농도 설명 및 문제풀이로 이해하기

화학반응은 반응물간의 반응을 통해 새로운 물질을 생성해내는 반응이다. 이런 반응은 보통 용액상태에서 진행되기 때문에 반응물의 농도는 매우 중요한 개념이다. 가장 널리 사용되는 개념인 몰농도를 알아보자.

농도를 설명하기에 앞서 용액을 구성하는 용질과 용매의 개념을 알아야 한다. 용질은 용매속에 녹아있는 물질을 의미하며 용매는 용질을 녹이는 물질을 의미한다. 예를 들면 소금 5g과 물95g을 섞어서 소금물 100g을 만들었다. 이때 용질은 소금이되고 용매는 물이되는 것이다.

1. 몰농도 개념 

몰농도는 용질의 몰수를 용매의 부피로 나눈 값이다. 이때 용질의 몰수 단위는 (mol), 용매의 부피단위 (L)로 계산한다. 

몰농도의 정의

몰농도의 단위는 (M)으로 계산되면 1몰농도=1M 로 이해하면된다. 몰농도 문제에서 가장 중요한것은 용질의 분자량이다. 분자량을 알아야 몰수를 계산할 수 있기 때문이다. 개념설명만으로는 이해하기 어려우니 문제를 통해 이해해보자.

2. 몰농도 연습문제풀이

예제1) 황산알루미늄 34.215g 이 물 1L에 녹아있다. 이때 황산알루미늄의 몰농도는 몇 M인가?

예제1 문제풀이방법

-> 몰농도 문제를 계산할 때에는 용질의 몰수를 알아야 하므로 몰수를 계산할 수 있는 분자량을 알아야 한다. 위 문제에서 용질은 황산알루미늄이 되고, 용매는 물이다. 황산알루미늄의 분자량은 342.15g/mol이다. 즉 황산알루미늄 342.15g이 1mol수인 것이다. 따라서 먼저 황산알루미늄의 몰수를 구하고 몰수에 용매인 물의 부피를 나누어주어 몰농도를 계산하면 정답은 0.1M 이 된다.

예제2) 0.1M NaOH 수용액을 물 500mL를 갖고 제조하려고 한다. 이때 필요한 NaOH의 양은 몇 g인가?

예제2 문제풀이방법

-> 위 문제에서 용매와 용질을 파악해야한다. 용질은 NaOH가 되고 용매는 물이다. 따라서 용매의 부피는 문제에 주어져 있고, 0.1M의 수용액을 제조하여야하기 때문에 위 그림의 방정식을 세울 수 있다. 계산하면 0.05mol의 NaOH가 필요하고, NaOH의 질량을 구해야하기 때문에 NaOH의 분자량인 40g/mol을 몰수와 곱해주면 2g의 정답이 계산된다.