질량 백분율(%w/w)이란?
질량 백분율은 흔히 %w/w(weight/weight) 또는 %m/m(mass/mass)으로 표기하며, 용질의 질량을 용액 전체의 질량으로 나눈 뒤 100을 곱해 용액의 농도를 나타내는 방식입니다. 온도의 영향을 받지 않고 용액의 밀도와도 무관하기 때문에 농도를 표현하는 가장 보편적인 방법 중 하나로 쓰입니다. 예를 들어 10% w/w 소금 용액은 용액 100g마다 소금 10g이 들어 있다는 뜻입니다.
계산기 사용 방법
용질(녹아 있는 물질)의 질량과 용액 전체의 질량을 입력하세요. 두 값은 반드시 같은 질량 단위를 사용해야 합니다. 보통 그램(g)을 쓰지만 단위만 일관되게 맞추면 어떤 단위든 상관없습니다. 계산기는 용질의 질량을 용액의 질량으로 나눈 뒤 100을 곱해 질량 백분율을 구하고, 함께 용매의 질량(용액 질량에서 용질 질량을 뺀 값)도 보여줍니다.
공식 풀이
공식은 다음과 같습니다:
$$\%\,\text{w/w} = \frac{\text{용질의 질량 (g)}}{\text{용액의 질량 (g)}} \times 100$$여기서 '용액의 질량'은 전체 질량으로, 용질과 용매를 더한 값입니다(예: 설탕 + 물). 흔히 저지르는 실수는 용액의 질량 대신 용매의 질량으로 나누는 것입니다. 반드시 전체 질량을 사용하세요.
예제 풀이
염화나트륨 25g을 물에 녹여 용액 200g을 만들었다고 가정해 봅시다. 이때 질량 백분율은 $$(25 \div 200) \times 100 = 12.5\%\ \text{w/w}$$입니다. 용매(물)의 질량은 \(200 - 25 = 175\,\text{g}\)입니다.
자주 묻는 질문
%w/w와 %w/v는 같은 건가요? 아닙니다. %w/w는 분모에 용액의 질량을 사용하지만, %w/v는 용액의 부피(100mL당 그램)를 사용합니다.
왜 용매가 아니라 용액의 질량을 쓰나요? 관례상 농도는 용액 전체를 기준으로 표현합니다. 용매로 나누면 표준이 아닌 다른 비율이 나옵니다.
온도가 %w/w에 영향을 주나요? 아닙니다. 질량은 온도에 따라 변하지 않으므로, 부피 기반 측정값과 달리 %w/w는 온도의 영향을 받지 않습니다.
