์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ์ ๊ธฐ๋ฅ
์คํ์ค์์ ์์ฃผ ๋ง์ฃผ์น๋ ์ง๋ฌธ์ด ์์ต๋๋ค. "์ ํด์ง ์์ ์์ก์ ๊ฐ์ง๊ณ ์ํ๋ (๋ ๋ฎ์) ๋๋๋ฅผ ๋ง๋ค๋ ค๋ฉด ์ต์ข ๋ถํผ๋ฅผ ์ผ๋ง๋ก ๋ง์ถฐ์ผ ํ ๊น?" ์ด ๋๊ตฌ๋ ํฌ์ ๊ณต์ \(C_1 V_1 = C_2 V_2\)๋ฅผ ๋ณํํด ์ต์ข ๋ถํผ \(V_2\)๋ฅผ ๊ตฌํ๊ณ , ์ ํํ ์ผ๋ง๋งํผ์ ์ฉ๋งค(ํฌ์์ก)๋ฅผ ๋ ๋ฃ์ด์ผ ํ๋์ง๊น์ง ์๋ ค์ค๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
์์ก์ ๋๋(C1), ์ฌ์ฉํ ์์ก์ ๋ถํผ(V1), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ํ๋ ๋ชฉํ ๋๋(C2)๋ฅผ ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๋ ๋๋๋ ๋ฐ๋์ ๊ฐ์ ๋จ์๋ก(์: ๋ชฐ๋๋, mg/mL, %), ๋ ๋ถํผ๋ ๊ฐ์ ๋จ์๋ก(mL, L) ๋ง์ถฐ์ผ ํฉ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ์ต์ข ๋ถํผ \(V_2\)์ ์ถ๊ฐ๋ก ๋ฃ์ด์ผ ํ ์ฉ๋งค์ ์(\(V_2\)์์ \(V_1\)์ ๋บ ๊ฐ)์ด ํจ๊ป ํ์๋ฉ๋๋ค.
๊ณต์ ์ค๋ช
ํฌ์์ ํต์ฌ ์๋ฆฌ๋ ์ฉ์ง์ ์์ด ์ผ์ ํ๊ฒ ์ ์ง๋๋ค๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ฆ, ํฌ์ ์ ์ ๋๋ร๋ถํผ๋ ํฌ์ ํ์ ๋๋ร๋ถํผ์ ๊ฐ์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ \(C_1 V_1 = C_2 V_2\)๋ก ์ฐ๊ณ , ๋ชจ๋ฅด๋ ๊ฐ์ธ ์ต์ข ๋ถํผ์ ๋ํด ํ๋ฉด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
$$V_2 = \frac{\text{C1} \times \text{V1}}{\text{C2}}$$
ํฌ์์ ๋๋๋ฅผ ๋ฎ์ถ๋ ๊ณผ์ ์ด๋ฏ๋ก \(C_2\)๋ \(C_1\)๋ณด๋ค ์๊ณ , ๋ฐ๋ผ์ \(V_2\)๋ ํญ์ \(V_1\)๋ณด๋ค ์ปค์ง๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
10 M ์์ก 5 mL๊ฐ ์๊ณ 2 M ์ฉ์ก์ ๋ง๋ค์ด์ผ ํ๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํด ๋ด ์๋ค.
$$V_2 = \frac{10 \times 5}{2} = 25 \text{ mL}$$
๋ฐ๋ผ์ ์์ก 5 mL๋ฅผ ์ด 25 mL๊ฐ ๋๋๋ก ํฌ์ํ๋ฉด ๋๊ณ , ์ด๋ ์ฉ๋งค๋ฅผ \(25 - 5 = 20\) mL ์ถ๊ฐํ๋ค๋ ๋ป์ ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
๋จ์๋ฅผ ๊ผญ ๋ง์ถฐ์ผ ํ๋์? ๋ค. \(C_1\)๊ณผ \(C_2\)๋ ๊ฐ์ ๋จ์์ฌ์ผ ํ๊ณ , \(V_1\)๊ณผ ๊ณ์ฐ๋ \(V_2\)๋ ๊ฐ์ ๋จ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๋จ์๋ฅผ ์๋์ผ๋ก ๋ณํํด ์ฃผ์ง ์์ต๋๋ค.
์ต์ข ๋ถํผ๊ฐ ๋ ์๊ฒ ๋์ฌ ์๋ ์๋์? ์๋์. \(C_2\)๊ฐ \(C_1\)๋ณด๋ค ํฌ๋ฉด ํฌ์์ด ์๋๋ผ ๋์ถ์ ํด๋นํ๋๋ฐ, ์ฉ๋งค๋ฅผ ๋ ๋ฃ๋ ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ๋์ถ์ด ๋ถ๊ฐ๋ฅํฉ๋๋ค. ๋ฐ๋์ \(C_2\)๊ฐ \(C_1\)๋ณด๋ค ์์์ง ํ์ธํ์ธ์.
'์ถ๊ฐํ ์ฉ๋งค'๋ ๋ฌด์จ ๋ป์ธ๊ฐ์? ์ ์ฒด ๋ถํผ๊ฐ \(V_2\)์ ๋๋ฌํ๋๋ก ์์ก์ ์์ด ๋ฃ๋ ์ถ๊ฐ ํฌ์์ก(๋ฌผ, ์์ถฉ์ก ๋ฑ)์ ๋งํฉ๋๋ค.