밀도와 질량 백분율로 몰농도 구하기

계산 입력

용액 밀도 (g/mL)

질량 백분율 (%)

몰질량 (g/mol)

결과

몰농도

11.6511

mol/L (M)

밀도	1.18 g/mL
질량 백분율	36 %
몰질량	36.46 g/mol

이 계산기의 기능

이 계산기는 밀도와 질량 백분율(중량 %)로 표시된 용액을 몰농도, 즉 용액 1리터당 용질의 몰수로 환산해 줍니다. 이런 환산은 염산, 황산, 암모니아수, 질산처럼 진한 원액 시약을 희석할 때 매우 자주 필요합니다. 시약병 라벨에는 밀도와 순도(%)만 적혀 있는데, 실제 실험 프로토콜에서는 몰농도 단위를 요구하기 때문입니다.

사용 방법

세 가지 값을 입력하세요. 용액의 밀도를 밀리리터당 그램(g/mL) 단위로, 질량 백분율은 숫자 그대로(예: 36%라면 36 입력), 용질의 몰질량은 몰당 그램(g/mol) 단위로 넣으면 됩니다. 계산기는 몰농도를 mol/L(M) 단위로 알려줍니다.

공식 풀이

관계식은 다음과 같습니다.

$$M = \frac{10 \times \text{밀도} \times \text{질량\%}}{\text{몰질량}}$$

여기서 10이라는 상수는 단위 정리 과정에서 나옵니다. g/mL 단위의 밀도에 1000 mL/L를 곱하면 리터당 용액의 그램 수가 되고, 여기에 질량 분율(질량% / 100)을 곱하면 리터당 용질의 그램 수가 됩니다. 이를 몰질량으로 나누면 그램이 몰로 변환되죠. 두 상수를 합치면 \(1000 / 100 = 10\)이 됩니다.

밀도, 질량 백분율, 몰 질량의 세 입력이 결합되어 몰 농도를 구합니다.

계산 예시

진한 염산은 밀도가 약 1.18 g/mL이고 HCl 함량이 질량 기준 36%입니다. HCl의 몰질량은 36.46 g/mol이고요. 그러면 $$M = \frac{10 \times 1.18 \times 36}{36.46} = \frac{424.8}{36.46} \approx 11.65 \ \text{mol/L}$$가 나오는데, 이는 우리가 흔히 아는 원액 염산의 약 11.6 M 농도와 잘 일치합니다.

몰 농도는 용액 1리터에 녹아 있는 용질의 몰 수를 나타냅니다.

자주 묻는 질문

질량 백분율은 36으로 넣나요, 0.36으로 넣나요? 36으로 입력하세요. 공식의 상수 10에 이미 백분율을 분율로 바꾸는 과정이 포함되어 있습니다.

밀도의 단위는 무엇인가요? 밀리리터당 그램(g/mL)이며, 이는 세제곱센티미터당 그램과 같습니다. 물을 기준으로 할 때 용액의 비중과도 같은 값입니다.

어떤 용질에든 사용할 수 있나요? 네. 해당 용질의 올바른 몰질량과 전체 용액의 밀도, 중량 백분율만 정확히 입력하면 단일 용질이라면 무엇이든 계산할 수 있습니다.