용액의 농도

• 용액의 종류

1. 용액(solution)
   두가지 이상의 물질이 섞어서 균일한 상태를 이룬 것. 용매$\cup$용질 $=$ 용액

   1. 용매(solvent) : 용매 $=$ 용액 - 용질
   2. 용질(solute) : 용질 $=$ 용액 - 용매
      ※ - : 차집합

※ 분자 간 상호작용이 크면 잘 녹거나 잘 섞이고, 반대로 작으면 잘 녹지도 섞이지도 않는다. ex) 극석이 높은 물은 $Na^+, Cl^-$ 등 이온을 잘 둘러싸서 안전화 시킨다.(물에 소금이 잘 녹는다.)

퍼센트 농도 => 질량비

$(\%) = \frac{\text{mass of solute}}{\text{mass of solution}} \times 100$

용액보다 용질이 매우 적을 시에는 ppm(parts per million)이나 ppb(parts per billion) 을 사용한다.

$ppm = \frac{\text{mass of solute}}{\text{mass of solution}} \times 10^6$

$ppb = \frac{\text{mass of solute}}{\text{mass of solution}} \times 10^9$

몰 분율(mole fraction)

용매의 몰 분율$(X1)$ = $\frac{\text{\# of mole of solvent}}{\text{\# of moles of solvent + \# of moles of solute}}$

용질의 몰 분율$(X2)$ = $\frac{\text{\# of mole of solute}}{\text{\# of moles of solvent + \# of moles of solute}}$

$X1 + X2 = 1$

몰 농도(Molarity)

몰 농도(M) = $\frac{\text{\# of mole of solute}}{volume of solution}$

※ 몰 농도는 M 으로 표기하고 몰랄 농도는 m으로 소문자와 대문자로 표기하기에 강조하기 위해 빨간색으로 표기하였다.

※ 몰 농도를 이용하면 용액속에 녹아있는 용질의 양(mol) 과 질량을 구할 수 있다.

ex) 0.1M 수산화 나트륨 $NaOH$ 수용액 100ml 를 만들기 위한 수산화 나트륨의 질량

$0.1L \times 0.1mol/L = 0.01 mol$

$0.01 mol \times 40g/mol = 0.4g$

몰랄 농도(molarity)

※몰 농도는 부피를 기준으로하기 때문에 온도에 따라 변화함. 온도 변화에 관계 없이 일정한 농도가 필요할 시 몰랄 농도 사용

몰랄 농도(m) $= \frac{\text{mol of solute}}{\text{kg of solvent}}$