2022년 서울시 환경공학 1번

황산 용액의 노르말농도 계산

문제

황산(H₂SO₄) 49g을 증류수에 녹여 2L로 만들었을 때 노르말농도(N)는? (단, 원자량은 H=1, S=32, O=16이다.)

정답

0.5 N

풀이

1. 노르말농도 정의

노르말농도(N)는 용액 1L당 당량수(eq)로, N = (당량수) / (부피)이다. 황산은 이양성자 산으로 당량수 2를 가진다.

2. 황산의 분자량 계산

H₂SO₄의 분자량:

(2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16) = 2 + 32 + 64 = 98 g/mol

3. 몰수 계산

질량 49g의 몰수:

몰수 = 49 / 98 = 0.5 mol

4. 당량수 계산

황산은 1몰당 2개의 H⁺를 제공:

H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻

당량수: 0.5 mol × 2 eq/mol = 1.0 eq

5. 노르말농도 계산

부피 2L에서:

N = 1.0 eq / 2 L = 0.5 N

6. 검산

몰농도: M = 0.5 mol / 2 L = 0.25 M

노르말농도: N = M × 당량수 = 0.25 M × 2 = 0.5 N

7. 결론

노르말농도는 0.5 N이다.