고급 수준: 질량과 부피가 농도에 미치는 영향을 설명하십시오
도입됨| English | 의미 |
|---|---|
| final solution volume/ˈfaɪnl səˈluːʃn ˈvɒljuːm/ | 최종 용액 부피 |
| dilution/daɪˈluːʃn/ | 희석 |
이 현상을 설명할 수 있는 이유는 무엇인가?
- 고등 수준: 용액에 물을 추가하면 용해된 용질의 질량은 그대로 유지된 채 농도를 낮출 수 있다. 농도는 용질이 사라졌는지를 나타내는 것이 아니라 비율을 의미한다.
- 예측을 먼저 제시하십시오. 비교하고자 하는 양이나 특성을 명시한 뒤, 두 설명을 구별할 수 있는 증거가 무엇인지 결정하십시오.
모델 만들기
- 질량 농도 c=m/V는 용질 질량을 최종 용액 부피와 비교한다. 부피가 일정할 때 용해된 질량이 두 배가 되면 농도도 두 배가 된다. 용해된 질량이 일정할 때 최종 용액 부피가 두 배가 되면 농도는 절반으로 줄어든다. 둘 다 변화할 경우 새로운 비율을 계산해야 한다: 질량과 부피를 동일한 인수로 곱하면 농도는 변하지 않는다. 이러한 설명적 관계는 4.3.2.5에 내장된 고등 전용 요구사항이다.
- 희석: 용매를 추가하여 농도를 낮추되 명시된 용질의 양은 유지하는 것; 최종 용액 부피: 명시된 조제 또는 희석 과정 후 용액의 총 부피.
용질의 질량이 일정할 때, 최종 용액의 부피가 두 배가 되면 어떻게 되는가?
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농도 = 질량 / 부피. 용질의 질량이 고정되면, 부피를 두 배로 하면 농도가 절반이 됩니다. 물을 추가할 때만 용질의 질량은 변하지 않습니다.
각 전문 용어에 대한 정확한 의미를 매칭하시오.
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정의를 사용하여 유사한 양과 과정을 구분하시오.
검증 가능한 증거 선택하기
- 순수한 용매로 단순 희석하고 손실이나 반응이 없을 경우, 용질의 질량은 일정하게 유지된다. 따라서 두 농도가 동일한 질량 단위를 사용하고 두 부피가 동일한 부피 단위를 사용할 때 c₁V₁=c₂V₂이다. 최종 부피에는 원본 시료와 추가된 용매가 모두 포함되어 있으며, 단순히 물만 추가한 부피가 아니다. 용해 및 희석은 용질의 화학적 변환과 혼동해서는 안 된다.
- 변화 방향을 말하기 전에 일정한 값을 확인하라. c=m/V를 V=m/c 또는 m=cV로 변형하라. 계획된 학교 희석 작업에서는 적절한 측정 이양을 사용하고 교사의 감시 하에 필요한 최종 부피까지 보충하라. 농축 산은 학교의 특정 안전 절차를 따라야 하며, 일반적인 산술 연산은 유해한 액체를 혼합하라는 지시가 아니다.
이 경우 조사 또는 모델이 더 타당하게 만들 수 있는 두 가지 습관은 무엇인가?
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조건과 가정을 명시하면 다른 사람이 정확히 작업을 재현할 수 있으며, 근거 증거를 기록하면 결론을 검증할 수 있습니다. 반대되는 결과를 숨기는 것은 잘못된 결론을 반박할 수 있는 증거를 제거하는 것이며, 한 번의 측정으로는 더 넓은 주장을 입증할 수 없습니다.
알려진 값으로부터 시작하기
- 알려진 값과 그 단위를 명시하십시오. 이 사례에 가정이 부합하는 식을 선택한 후 대입하기前面으로 변형하십시오.
- 주어진 조건: 5.0 g 용질이 들어간 0.250 dm³ 용액은 20 $\dfrac{\text{g}}{\text{dm}^3}$를 가진다. 최종 부피를 0.500 dm³로 희석하면 10 $\dfrac{\text{g}}{\text{dm}^3}$을 얻는다. 또는 최종 부피를 0.250 dm³로 유지하고 용해된 용질을 10.0 g까지 증가시키면 40 $\dfrac{\text{g}}{\text{dm}^3}$을 얻을 수 있다. 두 연산은 비율의 서로 다른 부분을 변경한다.
용액에 6 g의 용질이 들어있고 이를 0.75 dm³로 희석했다. 질량 농도를 구하시오. 다음 순서를 사용하라:已知 값 → 모델 → 관계식 → 대입 → 단위 및 해석.
용액에 6 g의 용질이 포함되어 있으며, 이를 0.75 dm³까지 희석했습니다. 이 용액의 질량 농도를 구하십시오.
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결과는 dm³당 8 g입니다. 주어진 값: 용질 6 g; 최종 부피 0.75 dm^3. 농도 = 질량 / 부피를 사용하십시오. 농도 = 6/0.75 = 8 g/dm^3. 희석에 의해 용해된 질량은 변하지 않습니다.
결론及其 한계 확인하기
- 부피가 증가할 때 항상 농도가 상승한다고 말하지 마라: 일정한 값이 중요하다. 이 식은 균일한 용액이며 명시된 질량이 용해되었다는 것을 가정한다. 증발은 휘발성 용질도 제거할 수 있으므로, 용질의 질량이 일정하다는 것은 자동으로 추론될 수 있는 것이 아니라 명시된 조건이어야 한다.
- 원래 관찰로 돌아가십시오. 결과가 어떤 것을 지지하며, 어떤 조건을 전제로 하며, 경쟁 설명을 검증하는 방법 하나를 제시하십시오.
순수한 물을 추가하면 희석 과정에서 용질 원자의 절반이 제거됩니다. 이 주장은 틀렸습니다: 희석은 용매만 추가할 뿐이며, 용질이 빠져나거나 파괴되지 않습니다. 모든 용질 원자가 남아있지만 더 큰 부피로 퍼지므로 농도가 낮아지는 것입니다.
고등 수준: 질량과 부피가 농도에 미치는 영향 설명: 순수한 용매로 인한 단순 희석 및 손실이나 반응이 없는 경우, 용질의 질량은 일정하게 유지된다. 따라서 농도의 단위가 모두 질량 단위로 동일하고 부피의 단위가 모두 부피 단위로 동일할 때 c₁V₁=c₂V₂가 성립한다. 최종 부피에는 원래 시료와 추가된 용매가 모두 포함되어 있으며, 단순히 추가된 물의 부피만을 의미하는 것은 아니다. 용해와 희석을 용질의 화학적 전환과 혼동해서는 안 된다.
순수한 물을 추가하면 희석 과정에서 용질 원자의 절반을 제거합니다.
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희석은 용매만 추가하며, 용질이 빠져나가지 않거나 파괴되지 않습니다. 모든 용질 원자가 남아 - 그들은 단순히 더 큰 부피에 퍼져 있을 뿐이며, 이것이 바로 농도가 떨어지는 이유입니다.
원래 명시된 용질의 양을 유지하면서 용매를 추가하여 농도를 낮춤: 기술적 용어를 적으십시오.
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희석(dilution)은 원래 명시된 용질의 양을 유지하면서 용매를 추가하여 농도를 낮추는 것을 의미합니다.