화학 문제풀이의 핵심! 몰농도, 퍼센트농도, 단위환산 총정리

 

 

 

 

 

안녕하세요,  여러분!

이번엔 화학의 기본 중의 기본, 몰농도와 몰수, 부피, 그리고 단위환산에 대해 알아볼 거예요.

요 개념들은 화학 문제를 풀 때 정말 중요하답니다.

차근차근 설명해 드릴 테니 끝까지 집중해 주세요!

 

 

▲ 몰(mol)이란?

먼저 '몰'이라는 개념부터 알아볼까요? 몰은 물질의 양을 나타내는 단위예요.
1몰은 6.02 × 10 ²³개의 입자를 포함합니다.
이 숫자를 아보가드로수라고 해요.
예를 들어, 1몰의 물 분자는 6.02 × 10²³개의 H₂O 분자를 의미하는 거죠.

▲ 몰(mol)과 몰수 계산

몰은 물질의 양을 나타내는 단위로, 1몰은 6.02 × 10²³개의 입자를 포함합니다. 이 숫자를 아보가드로수라고 해요.

몰수는 다음 공식으로 계산할 수 있어요:

    몰수 =  질량(g)/화학식량(g/mol)

기출문제 1 (2022학년도 대학수학능력시험)
질량이 7.1g인 염화나트륨(NaCl) 고체의 양은? (Na: 23, Cl: 35.5)
1) 0.05 mol   2) 0.10 mol   3) 0.12 mol   4) 0.15mol   5) 0.20mol

풀이:
1. NaCl의 화학식량 계산: 23 + 35.5 = 58.5g/mol
2. 몰수 계산: 7.1g ÷ 58.5g/mol = 0.12mol
3. 정답: 3번

 

▲ 부피와 몰의 관계

기체의 경우, 표준상태(0°C, 1 기압)에서 1몰은 22.4L의 부피를 차지합니다.

  부피(L) = 몰수 × 22.4L/mol

기출문제 2 (2021학년도 대학수학능력시험)
0℃, 1 기압에서 44.8L의 이산화탄소(CO₂) 기체의 양은?
1) 1 mol   2) 2 mol   3) 3mol   4) 4mol   5) 5mol

풀이:
1. 44.8L ÷ 22.4L/mol = 2mol
2. 정답: 2번

 

▲ 몰농도(M) 이해하기

 

몰농도는 용액 1L에 녹아있는 용질의 몰수를 나타내요.

 

  몰농도(M) = 용질의 몰수(mol)/용액의 부피(L)

기출문제 3 (2020학년도 대학수학능력시험)
0.5M 염화나트륨(NaCl) 수용액 200mL를 만들기 위해 필요한 NaCl의 질량은? (Na: 23, Cl: 35.5)
1) 2.925g   2) 5.85g   3) 11.7g   4) 23.4g   5) 58.5g

풀이:
1. NaCl의 화학식량: 23 + 35.5 = 58.5g/mol
2. 필요한 NaCl의 몰수: 0.5M × 0.2L = 0.1 mol
3. 필요한 NaCl의 질량: 0.1mol × 58.5g/mol = 5.85g
4. 정답: 2번

 

▲ 단위환산의 중요성

 

화학에서는 다양한 단위를 사용하기 때문에, 단위환산은 매우 중요해요. 주로 사용되는 단위환산을 기억해 두세요:

1. 질량 단위: 1kg = 1000g = 1,000,000mg
2. 부피 단위: 1L = 1000mL = 1 dm³
3. 농도 단위: 1M = 1 mol/L, 1% = 1g/100mL (질량 백분율 농도)

기출문제 4 (2019학년도 대학수학능력시험)
0.1M 수산화나트륨(NaOH) 수용액 500mL를 만들기 위해 필요한 NaOH의 질량은? (Na: 23, O: 16, H: 1)
1) 1g   2) 2g   3) 3g   4) 4g   5) 5g

풀이:
1. NaOH의 화학식량: 23 + 16 + 1 = 40g/mol
2. 필요한 NaOH의 몰수: 0.1M × 0.5L = 0.05 mol
3. 필요한 NaOH의 질량: 0.05mol × 40g/mol = 2g
4. 정답: 2번

▲ 마무리하며

오늘 배운 내용 어떠셨나요? 몰, 몰수, 부피, 몰농도, 그리고 단위환산은 화학의 기초 중의 기초랍니다. 이 개념들을 잘 이해하고 있으면, 앞으로 배울 더 복잡한 화학 개념들도 쉽게 이해할 수 있을 거예요.

항상 기억하세요:
1. 몰은 물질의 양을 나타내는 단위입니다.
2. 몰수는 질량을 화학식량으로 나누어 구합니다.
3. 기체 1몰은 표준상태에서 22.4L의 부피를 차지합니다.
4. 몰농도는 용액 1L에 녹아있는 용질의 몰수입니다.
5. 단위환산은 정확한 계산을 위해 꼭 필요해요!

여러분, 오늘 배운 내용 잘 이해하셨죠? 꾸준히 복습하고 문제를 풀어보면서 실력을 키워나가세요. 파이팅!