핵심 개념
기체 농도 변환에서는 체적분율(vol%)을 몰분율로 바꾸고 분자량과 몰부피를 곱해 질량 농도로 변환한다. 온도·압력 조건에 따라 몰부피를 선택한다.
- (f): vol%를 소수로 바꾼 체적분율
- (M): 분자량
- (V_m): 해당 온도·압력에서 1 mol이 차지하는 부피
질량 농도를 g/m³로 구한 값은 단위 환산을 통해 mg/L와 같은 수치가 된다.
시험 판단 기준
- 표준 상태 근사에서는 (V_m\approx22.4\ \text{L/mol})을 사용한다.
- 20 ℃·대기압 조건에서는 (V_m\approx24.0\ \text{L/mol})로 보정한다.
- vol%는 반드시 (100)으로 나누어 (f)로 만든다.
20190804_090에서 CS₂의 하한 (1.25,\text{vol%}), 분자량 (76.1), 20 ℃ 조건을 대입하면 약 (39.6,\text{mg/L})이고, 상한 (44,\text{vol%})는 약 (1393,\text{mg/L})이다. 표준 상태의 20210814_086, 20190303_100은 (M=26), (f=0.022), (V_m=22.4)를 사용해 약 (25.54,\text{g/m^3})를 얻는다.
자주 틀리는 포인트
vol%를 그대로 곱하거나 20 ℃ 조건에 22.4 L/mol을 무조건 적용하지 않는다. g/m³와 mg/L의 수치가 같은 것은 단위 변환 결과이지 질량을 생략한 것이 아니다.
연결 기출 근거
연결된 세 문항은 모두 체적분율·분자량·몰부피를 이용한 변환을 묻는다. 각 문항의 온도·압력 조건을 먼저 읽고 그에 맞는 (V_m)을 선택한다.
기출 출제 이력
2019~2021년 기출 3회 · 2개 연도