seegongsik
고등학교 1~2학년 (15-17세)

몰농도

Molar Concentration

설탕 한 숟가락을 물 한 컵에 녹일 때와 물 한 통에 녹일 때 단맛이 다르듯, 용액의 진하기는 녹은 양만으로 정해지지 않아요. 몰농도는 용액 1 L 에 녹아 있는 용질의 몰수로, 용질의 몰수 n 을 용액의 부피 V 로 나눈 값이에요. 물을 더해 묽혀도 용질의 몰수는 그대로이므로 희석 전후에 M V = M′ V′ 가 성립하고, 이 식으로 묽힌 용액의 농도를 바로 구할 수 있어요. 그림의 비커에는 용질 0.5 mol 이 들어 있어서, 슬라이더로 용액 부피만 바꾸면 점의 개수는 그대로인 채 색과 몰농도만 달라져요.

같은 양도 부피가 다르면 진하기가 다르다

2.0 L
👀 비커에서 읽을 것
①금색 점 18개가 녹아 있는 용질 0.5 mol 이다. 부피를 바꿔도 점의 개수는 변하지 않는다
②부피가 2 L 이면 1 L 마다 용질이 0.25 mol 씩 들어 있어 몰농도는 0.25 mol/L 다
③부피를 절반인 1 L 로 줄이면 몰농도는 두 배인 0.5 mol/L 가 된다. 몰수가 같을 때 몰농도는 부피에 반비례한다
④V 는 물의 양이 아니라 용액 전체의 부피다. 그래서 용액을 만들 때는 용질을 녹인 뒤 눈금까지 물을 채워 부피를 맞춘다

몰농도의 정의

몰농도
M = nV
용질의 몰수 n(mol)을 용액의 부피 V(L)로 나눈 값. 단위는 mol/L 이고 M 으로도 쓴다
몰수 · 농도 · 부피의 관계
n = M V
농도와 부피를 알면 그 안에 녹아 있는 용질의 몰수를 곧바로 구할 수 있다

희석: 물을 더해 묽히기

희석 공식
M V = M′ V′
희석 전 농도 × 부피 = 희석 후 농도 × 부피 (둘 다 용질의 몰수)
💧 용질의 몰수는 그대로
①희석은 물만 더해 용액의 부피를 늘리는 일이고, 용질은 더하지도 빼지도 않는다
②그래서 희석 전의 몰수 M V 와 희석 후의 몰수 M′ V′ 가 같다
③비커 그림에서 부피를 2배로 늘리면 몰농도가 1/2 로 줄어드는 것이 바로 이 관계다
④양변의 부피 단위만 같으면 mL 그대로 넣어도 된다

직접 풀어보기

예제 1
NaOH 0.5 mol 을 물에 녹여 전체 부피를 2 L 로 만든 용액의 몰농도를 구하시오.
1
M = n / V 에 n = 0.5 mol, V = 2 L 를 넣는다.
M = 0.52
2
나눗셈을 한다.
M = 0.25 mol/L
▸ 0.25 mol/L
그림에서 부피를 2.0 L 에 두었을 때의 값과 같다. 부피가 mL 로 주어지면 1000 으로 나눠 L 로 바꾼 뒤 넣는다.
예제 2
2 M 용액 100 mL 에 물을 더해 전체 부피를 500 mL 로 만들면 몰농도는 얼마인가?
1
물만 더했으므로 용질의 몰수가 그대로다. M V = M′ V′ 를 쓴다.
2 × 100 = M′ × 500
2
M′ 에 대해 정리한다.
M′ = 200500 = 0.4 M
▸ 0.4 M
부피가 5배가 되었으니 농도는 1/5 이 된다. 양변 모두 mL 이므로 L 로 바꾸지 않아도 된다.

총정리

핵심 정리
M = nV, n = M V, M V = M′ V′
몰농도 = 몰수 ÷ 부피, 몰수 = 농도 × 부피, 희석해도 농도와 부피의 곱은 그대로다
2021 수능 과학탐구(화학Ⅰ) 유형 변형
1.5 M 황산 용액 200 mL 에 녹아 있는 황산의 몰수는?
①0.1 mol
②0.2 mol
③0.3 mol
④0.45 mol
⑤3 mol
▸ ③ 0.3 mol
1
n = M V 를 쓰고, 부피를 L 로 바꾼다(200 mL = 0.2 L).
n = 1.5 × 0.2
2
곱셈을 한다.
n = 0.3 mol
🎯 시험 포인트
①몰농도 M = n / V 이고, V 는 L 단위의 용액 부피다
②n = M V 로 몰수를 구한다
③희석에서는 M V = M′ V′ 가 성립한다
④mL 는 1000 으로 나눠 L 로 바꾼다
⑤V 는 용매(물)의 부피가 아니라 용액 전체의 부피다

마지막 수정

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