일반화학실험 | 용액의 농도

 

 

TIP

 

 

1. 여러가지 종류의 용액을 만들어 보고 온도에 따른 용해도를 비교해 보고 각 용액의 농도(질량 백분율)를 구한다
2. NH₄Cl수용액과 NaCl 수용액을 만들고 온도에 따른 용해도를 비교하고 각 용액의 농로를 질량 백분율 농도로 구해본다.

 

 

 

한 물질이 다른 물질에 녹아 있을 때 이를 용액이라고 한다. 용액은 또한 평균직경이 0.05~0.25nm 정도 되는 원자, 분자 혹은 작은 이온들이 균일하게 섞인 혼합물로 정의되는데, 용액을 형성하기 위해 녹아 들어가는 물질을 용질, 그리고 녹이는 물질을 용매라고 한다. 용매는 일반적으로 훨씬 과량으로 존재하며, 용액의 이름은 용질의 이름을 사용한다. 소금이 물에 녹아있을 때 소금은 용질이고 용매는 물이며 용액은 소금용액이 된다. 특별히 용매가 물인 경우를 수용액이라 한다.

 

용액을 형성하는 원동력은 계가 무질서하게 되려는 경향과 용매 용질 사이의 인력이라고 생각할 수 있다. 따라서 용질과 용매의 성질에 따라 용액 형성 정도가 달라지는데, 극성인 물은 무기염을 잘 녹이며 벤젠, 에테르와 같은 비극성 용매는 유기 물질을 잘 녹인다. 즉, 극성 용매는 극성 용질을 잘 녹이고 비극성 용매는 비극성 용질을 더 잘 녹인다. 용해도는 용매에 녹을 수 있는 용질의 양을 뜻하며, 정확하게 용매 100g당 녹아 들어가는 용질의 g수를 의미한다.

 

용액의 농도는 일정한 양의 용매 또는 용액 속에 녹아있는 용질의 상대적인 양을 뜻한다. 용질의 농도가 용해도와 같을 때, 그 용액은 포화되었다고 하며, 용질의 농도가 용해도보다 작을 때, 그 용액은 불포화 되었다고 한다. 용해도에 해당하는 평형 농도 이상의 용질을 포함하는 용액은 과포화 용액이라 한다. 포화용액 속에는 용해되지 않은 용질과 용해된 용질이 평형을 이루고 있다. 용해도는 온도에 따라 달라지기 때문에 용액의 포화정도는 온도에 따라 달라진다.

 

기본적으로 농도의 단위에 널리 사용되는 것으로 질량 백분율 농도와 몰농도가 있는데, 이들은 모두 용액의 양에 대한 용질의 양을 나타내는 단위이다. 질량 백분율 농도는 용액에 대한 용질의 질량비로서 다음 식 (1)과 같이 나타낼 수 있다.

 

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 네 개의 무게다는 접시에 각각 1.0g의 NaCl, 1.0g NH₄Cl, 1.4g NH₄Cl을 취하고 정확한 질량을 쟀다.

 

2) 두 개의 시험관 A와 B의 질량을 쟀다.

 

3) 두 개의 시험관에 각각 5㎖의 증류수를 넣고 질량을 쟀다.

 

4) 시험관 A에는 1.0g의 NaCl, 시험관 B에는 1.0g NH₄Cl을 각각 넣고 고무마개로 막은 후 염이 녹을 때까지 흔들어 줬다.

 

5) 염이 모두 녹았다면 각 용액의 질량 백분율 농도를 계산했다.

 

6) 1)에서 잰 1.4g의 NaCl을 4의 시험관 NH₄Cl을 시험관 B에 넣고 고무마개로 막은 후 염이 녹을 때까지 흔들어 준다.

 

 

 

[일반화학실험]용액의 농도 레포트