이 계산기의 기능
질량 백분율 몰수 계산기는 용액의 질량 백분율(% w/w로도 표기)을 녹아 있는 용질의 몰수로 변환합니다. 질량 백분율, 용액의 총 질량, 용질의 몰 질량 세 가지를 입력하면 용질의 질량, 용질의 몰수, 그리고 이에 해당하는 밀리몰 양을 알려 줍니다.
이는 시약 병이 농도로 표기되어 있지만(예: 「36.5% w/w 염산」) 계산에는 몰 단위의 양이 필요할 때, 화학 실험실에서 자주 거치는 단계입니다.
사용 방법
질량 백분율은 일반 숫자로 입력합니다(10% w/w 용액은 0.10이 아니라 10으로 입력). 용액의 질량은 그램 단위로 입력합니다. 이는 용질과 용매를 합친 총 질량이며 용매만의 질량이 아닙니다. 용질의 몰 질량은 그램 퍼 몰 단위로 입력하며, 화학식에 있는 모든 원자의 원자량을 더해 구합니다. 세 칸을 모두 채우면 결과가 즉시 갱신됩니다.
공식 설명
계산은 두 단계로 이루어집니다. 먼저 용질의 질량은 질량 백분율(분수로 만들기 위해 100으로 나눈 값)에 용액의 질량을 곱한 값입니다.
$$ m_{solute} = \frac{p}{100} \times m $$그다음 몰수는 그 용질의 질량을 용질의 몰 질량으로 나눈 값입니다.
$$ n = m_{solute} \div M $$두 단계를 하나의 식으로 합치면 다음과 같습니다.
$$ n = \frac{p \times m}{100 \times M} $$여기서 p는 질량 백분율, m은 그램 단위의 용액 질량, M은 그램 퍼 몰 단위의 몰 질량, n은 몰 단위의 물질량입니다.
계산 예시
250 g의 10% w/w 소금 용액이 있고 용질의 몰 질량이 50 g/mol이라고 하겠습니다. 용질의 질량은 0.10 × 250 = 25 g입니다. 몰 질량으로 나누면 25 ÷ 50 = 0.5 mol이 되며, 이는 500 mmol과 같습니다. 따라서 이 10% 용액 4분의 1킬로그램에는 녹아 있는 용질이 0.5몰 들어 있습니다.
자주 묻는 질문
「질량 백분율」이란 무엇인가요? 질량 백분율(% w/w)은 용질의 질량을 용액의 총 질량으로 나눈 뒤 100을 곱한 값입니다. 10% w/w 용액에는 용액 100 g마다 용질이 10 g 들어 있습니다.
용액의 질량을 입력해야 하나요, 아니면 용매만 입력하나요? 용액의 총 질량, 즉 용질과 용매를 합친 값을 입력하세요. 질량 백분율은 용매 단독이 아니라 용액 전체를 기준으로 정의되기 때문입니다.
용질의 몰 질량은 어떻게 구하나요? 화합물의 화학식에 있는 모든 원자의 원자량을 더합니다. 예를 들어 염화 나트륨(NaCl)은 약 58.44 g/mol, 포도당은 약 180.16 g/mol입니다.
