몰농도를 백만분율 또는 ppm으로 어떻게 변환합니까?

농도는 용액의 구성을 정의하는 가장 중요한 특성 중 하나입니다. 이것은 용질의 양과 용액의 양(대부분의 경우) 또는 용매의 양(예: 몰랄 농도의 경우) 사이의 관계를 나타내는 용액의 집중적 특성입니다. 이것은 사용되는 상황에 따라 그리고 용질이 용매에서 얼마나 농축되거나 희석되는지에 따라 다른 단위로 표현될 수 있습니다.

우리가 세포의 크기를 킬로미터 단위로, 지구에서 화성까지의 거리를 나노미터 단위로 표현하지 않는 것과 같은 이유로 각 상황과 각 농도 수준에 가장 적합한 농도 단위를 신중하게 선택해야 합니다.

또한 농도는 질량 및 부피와 같은 크기를 기반으로 하는 물리적 단위 또는 용질 및/또는 용매 및/또는 용액의 양이 수로 표현되는 화학 단위로 표현될 수도 있습니다. 입자, 두더지, 등가물 또는 기타.

위의 내용과 관계없이 솔루션에는 단일 농도만 있으며 다른 기존 단위 간에 해당 농도를 변환하는 방법을 아는 것은 모든 화학 학생의 기본 기술입니다.

이 기사에서는 농도를 몰농도에서 백만분의 일 또는 ppm으로 변환하거나 변환하는 방법을 보여줍니다.

몰 농도는 무엇입니까?

기호 M으로 표시되는 몰농도는 화학자들이 가장 널리 사용하는 농도 단위 중 하나입니다. 용액 1리터당 존재하는 용질의 몰수를 나타내는 화학 농도 단위입니다. 수학적으로 몰농도는 다음 공식으로 제공됩니다.

여기서 n _sto 는 용질의 몰수이고 V _sol 은 리터로 표시되는 용액의 부피입니다. n=m/MM인 몰과 질량 사이의 관계를 사용하여 위의 공식은 용질의 질량(g)과 몰 질량(g/mol)으로 나타낼 수 있습니다.

_여기서 m 은 용질의 질량(g)이고 MM _은 용질의 몰 질량(g/mol)입니다.

백만분율이란 무엇입니까?

몰농도와 달리 ppm은 물리적 농도 단위에 해당합니다. 이것은 용액의 백만 “부분”마다 얼마나 많은 용질 “부분”이 있는지를 나타냅니다. 이런 의미에서 솔루션의 100부가 아닌 백만을 기준으로 한다는 점에서 백분율과 유사한 개념입니다.

용질과 용액의 “부분”은 질량 또는 부피로 이해되므로 다음과 같은 3가지 유형의 ppm이 있습니다.

• 백만 질량/질량당 부품 또는 ppm m/m
• 백만분의 일 질량/부피 또는 ppm m/V
• 백만분의 일 부피/부피 또는 ppm V/V

가장 일반적으로 사용되는 두 가지는 ppm m/m 및 ppm m/V입니다. 두 경우 모두 아주 작은 농도 단위이며 매우 희석된 용액의 농도를 표현하는 데 이상적입니다.

백만 질량당 부품/질량

ppm을 계산하는 공식을 표현하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 하나는 백분율 공식과 유사하지만 100 대신 10 ⁶ (백만)을 곱하는 것이고, 다른 하나는 단위 변환에서 10 ^{6 의 인수를 통합하는 것입니다.}

첫 번째 경우, 용질과 용액이 같기만 하면 어떤 질량 단위도 사용할 수 있습니다. 두 번째 경우, 용액의 양이 킬로그램으로 표시되는 경우 용질의 질량은 밀리그램으로 표시되어야 합니다. 몰 농도를 ppm m/m로 변환하기 위해 가장 자주 사용되는 두 번째 공식을 사용합니다.

이 공식을 통해 ppm m/m을 용액 1kg당 존재하는 용질의 밀리그램으로 이해할 수 있습니다.

백만분의 일 질량/부피

ppm m/V의 경우 다음 공식으로 계산됩니다.

이 때문에 일반적으로 ppm m/V는 용액 1리터당 존재하는 용질의 밀리그램을 나타냅니다.

몰 농도에서 ppm으로 어떻게 변환합니까?

물론 몰농도에서 ppm으로의 변환은 ppm m/V 또는 ppm m/m로 변환할지 여부에 따라 다릅니다. 일반적으로 ppm을 지정하지 않으면 ppm m/V라고 가정하는 것이 매우 안전하므로 이 변환부터 시작하겠습니다.

농도 단위 간의 변환은 집중 속성이라는 사실 때문에 항상 두 가지 다른 방식으로 수행될 수 있습니다.

• 용액의 양을 가정하고 용질의 양을 결정한 다음 이 데이터를 새로운 농도 단위 공식에 사용하거나
• 두 공식을 결합하여 다른 공식을 기반으로 농도를 제공하는 새로운 공식을 얻습니다.

첫 번째는 이해하기 쉽고 두 번째는 일단 공식이 있으면 적용하기가 훨씬 쉽고 빠릅니다.

몰농도를 백만분율 m/V로 변환하는 공식

ppm m/V를 결정하기를 원하기 때문에 먼저 몰농도 에서 밀리그램 단위로 용질의 질량을 찾아야 합니다 . 이를 달성하려면 몰농도 공식에서 용질의 질량을 제거하는 것으로 충분합니다.

그러나이 질량은 그램 단위이며 밀리그램 단위가 필요하므로 적절한 환산 계수를 추가합니다.

이제 이 식을 ppm m/V 공식으로 대체하면 됩니다.

솔루션의 부피(둘 다 L)를 취소한 후에도 공식은 다음과 같이 유지됩니다.

예제를 통해 작동 중인 두 가지 방법을 살펴보겠습니다.

예 1

^{2.83.10 -5} 몰 농도에서 Pb ²⁺ 이온을 포함하는 용액의 농도를 ppm m/V 단위로 결정하십시오 .

용액: 농도가 2,83.10 ^{-5 mol/L이면 용액 1L에 2,83.10 -5} mol의 Pb ²⁺ 이온이 있음을 의미합니다 . 납의 몰 질량은 207.2g/mol이므로 용액 1L에 들어 있는 납의 질량은 다음과 같습니다.

이제 용액의 부피가 1L(가정)이고 용질의 질량이 5.86mg(가정된 용액의 양에서 계산)임을 알고 ppm m/V 공식을 적용합니다.

예 2

0.145 mol/L 농도의 나트륨 이온(Na ⁺ )을 백만분율 m/V로 변환합니다.

솔루션: 이 경우 공식을 사용하여 얼마나 간단한지 설명합니다. 우리가 놓치고 있는 유일한 것은 22.99g/mol인 나트륨의 몰 질량입니다.

몰농도를 백만분율 m/m로 변환하는 공식

이전 사례와 마찬가지로 이 변환은 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 다음으로, 몰농도를 ppm·m/m으로 변환하는 공식을 유도합니다.

우리는 몰농도에서 용질의 밀리그램을 표현하는 것부터 시작할 것입니다.

이 경우 문제는 ppm m/m이 용액의 부피가 아니라 용액의 질량을 기준으로 한다는 점입니다. 이러한 이유로 이 식을 ppm m/m 공식으로 대체하기 전에 부피를 질량으로 변환하기 위해 용액의 밀도를 알아야 합니다.

몰농도의 부피는 리터이고 우리는 킬로그램 단위의 용액의 질량에 관심이 있으므로(ppm m/m 공식에 있기 때문에) 밀도는 kg/L이어야 합니다. 그러나 대부분의 밀도는 g/mL로 보고되므로 변환 계수도 포함해야 합니다.

이 식과 밀리그램 단위의 용질 질량 식과 ppm·m/m 공식을 결합하고 용액의 질량을 제거한 후 다음을 얻습니다.

예 3

용액의 밀도가 1.025g/mL임을 알고 0.050몰 염산 용액의 용액 1kg당 용질의 농도를 밀리그램 단위로 결정하십시오.

해결책: 이 경우, 몰농도를 ppm으로 변환하는 공식에 데이터를 연결하기만 하면 완료됩니다. HCl의 몰 질량은 36.46g/mol입니다.

참조

https://www.quimicas.net/2015/05/ejemplos-de-ppm-partes-por-millon.html