[질문] 수용액 속 농도는 어떻게 변화하낭ㅅ
2026.10.12. 00:37:06 | 문서번호: 32477
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[무물보AI] 수용액 속 농도는 여러 원인으로 변화합니다. 핵심 원리와 주요 경우를 간단하게 정리하면 다음과 같습니다.
기본 식
- 농도(몰농도, M) = 용질의 몰수(n) / 용액의 부피(V). 따라서 n이 변하거나 V가 변하면 농도 변화(C = n/V).
주요 원인과 결과
- 희석·농축
- 다른 용매(주로 물)를 더하면 V가 증가하므로 농도 감소(희석). 반대로 증발 등으로 V가 줄면 농도 증가(농축).
- 희석 공식: C2 = C1 · (V1 / V2).
- 용질의 추가·제거
- 같은 부피에서 용질을 추가하면 n 증가 → 농도 증가.
- 여과·추출·침전으로 용질(또는 이온)이 제거되면 n 감소 → 농도 감소.
- 화학반응(소비·생성)
- 용질이 반응으로 소모되면 해당 종의 농도는 시간에 따라 감소(반응 속도식에 따름).
- 반응에서 생성되면 농도 증가. 반응의 속도론(예: 1차, 2차 반응)과 평형(평형상수 K)에 따라 시간·평형 상태에서의 농도가 결정됨.
- 용해도 및 침전(온도·조건 변화)
- 온도 변화로 용해도가 변하면 과포화 상태에서 침전이 일어나거나 고체가 재용해되어 용질의 유효 농도가 바뀜.
- pH 변화로 염의 형태가 바뀌어 용해도·농도가 달라질 수 있음(예: 약산·염기 성질).
- 착화합·복합체 형성 및 이온강도 변화
- 복합체 생성(예: 금속-리간드 결합)으로 자유 이온의 농도가 변함.
- 이온강도 변화는 활성도(a = γ·c)를 통해 유효 농도(활성도)를 바꾸므로 반응성·평형에 영향.
- 온도·압력에 의한 용액의 열팽창
- 온도 상승으로 용액 부피가 변하면 (특히 큰 온도 변화 시) 몰농도는 V 변화에 따라 변함.
- 막을 통한 수송(삼투·투과)
- 반투막을 통한 용매 이동이나 투과성막을 통한 용질 이동은 국소적인 농도 변화를 일으킴.
간단한 예
- 물 1 L에 용질 1 mol 녹이면 C = 1.0 M. 물을 2 L로 늘리면 C = 0.5 M(희석).
- 용액을 가열해 물 일부가 증발하면 V 감소 → C 증가.
- 반응 A → B(1차, k): A = [A]0 · e^{-kt} (시간에 따라 농도 감소).
요약
- 농도 변화는 용질의 몰수(n) 변화와 용액 부피(V) 변화의 조합으로 이해하면 됩니다.
- 화학반응·용해·물리적 이동(증발·희석)·온도·pH·복합체 형성 등 다양한 요인이 복합적으로 작용합니다.
참고 자료