몰 (Molar) 농도 계산하기

 

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화학에서 아주 중요한 개념인 '몰농도'에 대해 알아 봅시다.

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몰농도란 무엇일까요 ?

몰농도는 용액 1리터 속에 들어있는 용질의 몰 수를 나타내는 것입니다.

쉽게 말하면, 물 같은 용매에 얼마나 많은 양의 물질이 녹아 있는지를 나타내는 것입니다.

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몰농도의 단위는 M(몰라, molar)이죠.

예를 들어, 1M 설탕물은 물 1리터(ℓ)에 설탕 1몰(mol)이 녹아 있는 것을 나타냅니다.

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몰농도를 구하는 공식은 이렇습니다.

몰농도 (M) = 용질의 몰(mol) 수 / 용액의 부피 (ℓ)

 

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이제 몰농도(M)에 대해 더 자세히 알아봅시다.

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1. 몰농도의 의미

 ▣ 몰농도는 용액의 진하기를 나타내는 방법 중 하나입니다.

     진하다는 것은 용질이 많이 녹아 있다는 뜻이고,

     묽다는 건 용질이 적게 녹아 있다는 뜻입니다.

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2. 몰농도의 예시

  ▣ 0.1M 소금물 : 물 1리터에 소금 0.1몰이 녹아 있는 수용액의 농도를 말합니다.

  ▣ 2M 설탕물 : 물 1리터에 설탕 2몰이 녹아 있는 수용액을 말합니다.

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3. 몰농도 계산하기

  ▣ 예를 들면, 물 500 ㎖에 소금 29.25 g을 녹였다고 한다면

       소금의 분자량이 58.5g / mol이라면 몰농도는 어떻게 될까요?

  ▣ 풀이

    ① 먼저 소금의 몰 수를 구합니다.

         29.25g ÷ 58.5 g /mol = 0.5mol

   ② 용액의 부피를 리터(ℓ)로 바꿉니다.

        500 ㎖ = 0.5 ℓ

   ③ 몰농도 산정 공식에 대입합니다.

        몰농도 = 몰수 / 부피(ℓ) = 0.5 mol / 0.5 ℓ = 1 M

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   따라서 이 소금물의 몰농도는 1M 입니다.

 

 

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4. 몰농도의 활용

  ▣ 몰농도는 화학 실험에서 정말 많이 사용됩니다.

      예를 들어, 산과 염기의 반응을 연구할 때나 약품을 만들 때

      몰농도를 이용해 정확한 양을 계산합니다.

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5. 몰농도와 일상생활

  ▣ 우리 일상생활에서도 몰농도 개념을 찾아볼 수 있죠.

       예를 들어, 주스를 물로 묽게 만들 때도 비슷한 원리를 사용합니다.

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이제 몰농도를 응용하여 삼투압 몰농도에 대해 알아 봅시다.

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삼투압 몰농도란 무엇일까요?

삼투압 몰농도는 용액의 삼투압을 나타내는 방법입니다.

삼투압은 반투막을 사이에 두고 물이 이동하도록 하는 힘(압력)을 말합니다.

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삼투압 몰농도의 단위는 Osm(오스몰, osmole) 입니다.

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삼투압 몰농도를 구하는 공식은 아래와 같습니다.

삼투압 몰농도 (Osm) = i × 몰농도 (M)

여기서 i는 반트호프 계수라고 하고 이는 이온화 정도에 따라 달라집니다.

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삼투압 몰농도의 예를 들어 봅시다.

  ◈ 0.9% 생리식염수 : 혈액과 같은 삼투압을 가져서 우리 몸에 주사할 수 있어요.

  ◈ 5% 포도당 용액 : 수액으로 많이 사용되는 용액이에요.

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삼투압 몰농도 계산하기

 

예를 들어,

  0.1 M NaCl 용액의 삼투압 몰농도를 구해봅시다.

  이때 NaCl의 반트호프 계수는 2라고 합시다.

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풀이 :

삼투압 몰농도 (Osm) = i × 몰농도 (M)

삼투압 몰농도 = 2 × 0.1M = 0.2 Osm

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따라서 이 용액의 삼투압 몰농도는 0.2 Osm 입니다.

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몰농도와 삼투압 몰농도는 화학뿐만 아니라 생물학, 의학에서도 아주 중요한 개념입니다.

예를 들어, 우리 몸의 세포가 적절한 삼투압을 유지하는 것이 건강에 매우 중요하기 때문입니다.

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이렇게 몰농도와 삼투압 몰농도에 대해 알아보았습니다.

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