농도 환산 (vol% → mg/L)

M×vol% / (22.4×T보정)

핵심 개념

기체 농도 변환에서는 체적분율(vol%)을 몰분율로 바꾸고 분자량과 몰부피를 곱해 질량 농도로 변환함 · 온도·압력 조건에 따라 몰부피를 선택함

$C_m=\frac{fM}{V_m}$

(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 됨

계산 기준

표준 상태 근사에서는 (V_m\approx22.4\ \text{L/mol})을 사용함
20 ℃·대기압 조건에서는 (V_m\approx24.0\ \text{L/mol})로 보정함
vol%는 반드시 (100)으로 나누어 (f)로 만듦

2019년 8월 시험 90번에서 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})임 · 표준 상태의 2021년 8월 시험 86번, 2019년 3월 시험 100번은 (M=26), (f=0.022), (V_m=22.4)를 사용해 약 (25.54,\text{g/m^3})를 얻음

시험 포인트

문제에서 보이는 키워드	정답으로 연결
Cm	$C_m=\frac{fM}{V_m}$
표준 상태 근사	$V_m \approx 22.4\,\text{L/mol}$
20℃·대기압 조건	$V_m \approx 24.0\,\text{L/mol}$
vol% → 소수 조성 f	vol%를 100으로 나눔
CS₂ 1.25vol%·분자량 76.1·20℃	약 39.6mg/L
CS₂ 44vol%·분자량 76.1·20℃	약 1,393mg/L
20℃ 조건	22.4L/mol을 무조건 적용하지 않음

자주 틀리는 포인트

vol%를 그대로 곱하거나 20 ℃ 조건에 22.4 L/mol을 무조건 적용하지 않음 · g/m³와 mg/L의 수치가 같은 것은 단위 변환 결과이지 질량을 생략한 것이 아님

기출 출제 이력

아래 기출은 위에서 정리한 개념이 실제 시험에서 어떻게 출제됐는지 확인하기 위한 근거 자료입니다.

수록 기출 3문항 · 3개 시험 회차 · 2019~2021년