중2 과학 용해도 문제 및 문제풀이
중3은 기말고사가 시작했습니다. 아직 중1, 2학년의 기말고사는 12월이 되겠네요~~ 시험기간이 아니지만, 조금씩 조금씩 준비를 하면 여러분에게 도움이 되니까요, 천천히 준비하시기 바랍니다.
오늘은 중2 과학중 물질의 특성파트에서 용해도에 대한 문제를 가지고 왔습니다. 천천히 잘 생각해보면서 풀어보세요~~
- 문제풀이 -
용해도이란 특정 온도에서 어떤 물질이 용매 100g에 녹을 수 있는 최대한 용질은 양을 말합니다. 가령 60도에서 A라는 물질의 용해도가 38 이라면, A라는 물질은 60도 용매 100g에 최대한 녹을 수 있는 양이 38g이라는 뜻이죠. 보통 용매는 물로 하지만, 물이 아닌 경우도 있고요, 이런 부분은 문제에 제시가 되므로 큰 걱정은 안 해도 됩니다.
두번째 수용액이란 말을 많이 사용하는데요, 수용액에서 수는 물을 말합니다. 즉, 용매가 물이 용액을 말하는 것으로, 문제에 보시면 질산칼륨 포화수용액이라고 나와 있죠? 그럼 질산칼륨을 물에 녹인 용액을 말합니다. 또 포화수용액은 용매에 용질이 더 이상 녹을 수 없는 상태를 말합니다. 그럼 80도 질산칼륨 포화수용액 135g이란 용질은 질산칼륨이고, 용해는 물, 그리고 질산칼륨과 물을 합한 질량이 135g이라는 것이죠. 여기까지 이해가 되시죠?
문제를 보면 80도 질산칼륨 포화수용액 135g이라고 나와 있는데요, 여기에 질산칼륨이고 몇 g인지, 물이 몇g인지는 알 수 없습니다. 그런데, 문제 끝에 보시면 용해도가 나와 있죠? 80도에서 질산칼륨의 용해도는 170이다. 라고, 이날은 80도 물 100g에 질산칼륨을 최대 170g까지 녹을 수 있다는 것이죠. 이 때 포화수용액은 용매 100g + 질산칼륨(용질) 170g을 합한 270g이 됩니다.
근데, 문제에서는 135g이라고 나와 있는데요, 270g의 반이 135g이죠? 즉, 135g에는 용매와 용질이 각각 50%씩 들어 있다는 것으로 볼 수 있습니다. 그러므로, 물(용매)도 50g, 질산칼륨(용질)도 85g이 녹아 있다는 것이죠.
석출량은 현재 녹아 있는 양 - 냉각시킨 온도의 용해도 로 계산을 하면 되는데, 주의할 점은 문제에서 용매가 50g있잖아요. 냉각시킨 온도의 용해도는 100g일 때 기준이므로 용해도 값을 용매가 50g일때로 보정을 해야 합니다. 이부분은 비레식으로 해도 되고, 단순하게 계산을 해도 됩니다. 어떻게? 문제에서 20도일 때 용해도가 32g이죠? 이는 용매가 100g일 때 기준이라면 용매가 50g으로 감소하면 용질은 어떻게 될까요? 당연히 감소합니다. 어느만큼 용매가 줄어든 만큼 감소합니다. 따라서 용매가 100g일 때 용해도가 32이라면, 용매가 50g일 때 용해도는 16이 됩니다.
자그럼 현재 녹아 있는 양은 85g이고, 냉각시킨 온도의 용해도는 16g이므로, 85 - 16을 하면 석출량이 됩니다.
말로하면 참편한데.. 역시 글로 쓰는 것.. 자주 쓰고 있지만, 역시 어렵네요 ㅋㅋㅋ
공부하는데 도움이 되었으면 합니다.