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일반화학 문제풀기/[13장 용액의 성질]

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끓는점 오름과 어는점 내림을 알아보자 (예제 13.8) p.613 예제 13.8 끓는점 오름과 어는점 내림의 계산 ▶ Q. 문제 자동차 부동액은 비휘발성 비전해질인 에틸렌 글라이콜(CH2(OH)CH2(OH))을 포함한 물이다. 물에 질량으로 25.0%의 에틸렌글라이콜을 포함하는 용액의 끓는점과 어는점을 계산하시오 ▶ 개념 끓는점 오름과 어는점 내림 ∆Tb(끓는점 오름) = i Kb m = Tb(solution) - Tb(solvent) ∆Tf(끓는점 오름) = -i Kf m = Tf(solution2) - Tf(solvent) 1. 증기압력 내림 다음으로 배우는 두번째 총괄성이다. 2. i는 반트호프 상수로 용질의 개수에 비례한다. 좀더 설명하자면 물에 녹일때 C6H12O6(설탕)을 녹이면 i =1 NaCl 을 녹이면 Na+ Cl-로 이온화 되므로 i = 2..
증기압력내림 by 라울의 법칙 (예제 13.7) p.613 예제 13.7 용액의 증기 압력 계산 ▶ Q. 문제 글리세린(C3H8O3)은 25°C에서 밀도가 1.26g/mL인 비휘발성 비전해질이다. 25C에서 물 500.0mL에 글리세린 50.0mL를 가하여 만든 용액의 증기압력을 계산하시오 (단, 25°C에서 순수한 물의 증기압력은 3.17KPa(부록 B)이고, 순수한 물의 밀도는 1.00g/mL이다) ▶ 개념 라울의 법칙 (Raoult's law) (P용액) = (X용매) x (P°용매) (solution은 용액, solvent는 용매) P° 는 순수한용액의압력이다. Henry의 법칙때는 순수한 용매의 증기압력을 구했었다. 기억이 안나면 다시한번 찾아보도록하자 https://devlawyer.tistory.com/42 Henry 법칙, 압력과 기체의..
몰농도를 용액의 밀도를 활용해서 구해보자 (예제 13.6) p.609 예제 13.6 용액의 밀도를 사용한 몰농도의 계산 ▶ Q. 문제 톨루엔(C7H18)5.0g과 벤젠 225g을 포함하는 용액의 밀도가 0.876g/mL이다. 용액의 몰농도(M)를 구하시오 ▶ A.풀이 몰농도 몰농도(M) = 용질의 몰수 / 용액의 리터수 1. 농도에서 가장 직관적인 접근이다 (흔히 농도가 짙다고 하면 몰농도가 큰 것이라고 생각해도 된다.) 2. 용액 리터당 용질의 몰수라 부피의 영향을 받는다. C7H8의 몰수 = (5.0g) / (92g/mol) = 0.054mol 벤젠 용액의 부피(mL) = (230g) / (1mL / 0.876g) → 밀도의 역수를 곱함 = 263mL =0.263L 그러므로 몰농도는 = 0.054mol / 0.263L → 용액 리터당 용질의 몰수 = 0.21M
몰분율의 정의 (예제 13.5) p.609 예제 13.5 몰분율과 몰랄농도의계산 ▶ Q. 문제 염산수용액은 질량으로 36%의 HCl을 포함한다. 이용액에서 (a)HCI의 몰분율을 계산하시오. (b)HCl의 몰랄농도(m)를 계산하시오. ▶ A. 풀이 몰분율 성분의 물분율 = 성분의 몰수 / 모든 성분의 총 몰수 1. 몰수 기준으로 얻고자 하는 성분이 얼만큼 있는지 알고 싶을때 쓴다 2. 라울의 법칙에서 자주 활용 기체상태에서 많이 활용 (액체상태일때 조심할 것) 3. 단위는 약분되기 때문에 없다. (a) HCl의몰수 = (36g) / (36.5g/mol) = 0.99mol H2O의 몰수 = (64g) / (18g/mol) = 3.6mol X_HCl (HCl의 몰분율) → X는 카이라고 읽음 = 0.99 / (0.99 + 3.6) → 전체..
몰랄농도(m)의 정의 (예제 13.4) p.608 예제 13.4 몰랄 농도의 계산 ▶ Q. 문제 글루코스(C6H12O6) 4.35g을 25°C의 물 25.0mL에 녹여 용액을 만들었다. 용액중 글루코스의 몰랄농도(m)를 계산하시오(단, 물의 밀도는 1, 00g/mL이다). ▶ A. 풀이 몰랄농도 몰랄농도 = 용질의 몰수 / 용매의 kg수 •몰농도는 용액의 부피에 의존하고, •몰랄농도는 용매의 질량에 의존한다. 클루코스(C6H12O6) 의 몰수 = 4.35g x ( 1mol / 180.2g ) = 0.0241mol 물의 질량(kg) = 25.0mL x 1.00 g/mL = 25.0g = 0.0250kg 둘을 나눠주면 몰랄 농도가 나온다! m(C6H12O6의 몰랄농도) = 0.0241mol / 0.0250kg = 0.964m
ppm과 질량백분율(%)를 알아보자(예제 13.3) p.607 예제 13.3 질량과 관련된 농도의 계산 ▶ Q. 문제 (a)0.100kg의 물에 글루코스(CsH120g) 13.5g을 용해시켜 용액을 만들었다. 이용액에서 용질의 질량백분율은 얼마인가? (b)지하수 시료 2.5g에 Zn2+가 5.4μg들어 있다. Zn2+의 농도는 ppm단위로 얼마인가? ▶ 풀기전에 질량백분율 성분의 질량백분율(%) = ( 용액 속의 성분의 질량 / 용액의 총질량 ) x 100 ppm 성분의 ppm = (용액 속의 성분의 질량 / 용액의 총 질량)x 10^6 μ(마이크로) 단위 1 μg = 1 x 10^-6 g μ = 10^-6 ▶ A. 풀이 (a) 글루코스의 질량백분율(%) = (글루코스의질량 / 용액의질량) x 100 = (13.5g / (13.5+100)g)×10 = 1..
Henry 법칙, 압력과 기체의 용해도의 관계 (예제 13.2) p.604 압력과 기체의 용해도의 관계를 나타내는 Henry의 법칙 예제 13.2 Henry 법칙의 계산 ▶ Q. 문제 25°C에서 액체 위에 있는 0.41MPa의 CO2 부분압력으로 채운 청량음료 내의 CO2의 농도를 계산하시오. 이 온도에서 물에 대한 CO2의 Henry법칙상수는 3.4x10-4mol/m3-Pa이다. ▶ 풀기전에 Henry 법칙 어떤 액체 용매에 대한 기체의 용해도는 용액위에 있는 기체의 부분압력에 정비례하여 증가한다 (청량음료가 시원해야 탄산이 잘녹는 이유를 알 수 있다ㅎ ) 압력과 기체용해도 사이의 관계는 Henry법칙(Henry's law)에 의해 다음과 같이 나타낼 수 있다. Sg = k * Pg Sg: 용매에 대한 기체의 용해도 Pg: 용액 위에 있는 기체의 부분 압력 k: ..
극성끼리, 무극성끼리 녹는다.(예제 13.1) p.602 극성끼리, 무극성끼리 녹는다. 예제 13.1 용해도 경향 예측 ▶ Q. 문제 다음 각 4가지 물질이 무극성 용매인 사염화탄소(CCl4)와 극성 용매인물 중 어느 쪽에 더 잘 녹는지를 예측하시오 (C7H16, Na2SO4, HCl, I2) ▶ A. 풀이 용매 사염화탄소(CCl4) : 무극성 물(H2O) : 극성 용질 C7H16: 탄화수소 , 분자 → 무극성 Na2SO4: 이온결합 → 극성 HCl : 극성 공유결합 → 극성 I2 → 무극성 이므로 C7H16, I2 → 사염화탄소(CCl4)에 녹음 (무극성끼리 녹음) Na2SO4, HCl → 물(H2O) 에 녹음 (극성끼리 녹음) ▶ 한번 더! 극성은 극성끼리 무극성은 무극성끼리 녹음!