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부피/부피 퍼센트 또는 %V/V라고도 하는 부피 퍼센트 농도 는 용액의 100부 또는 단위 부피에 얼마나 많은 용질 부피가 존재하는지 나타내는 물리적 농도 단위입니다. 단위에 따라 다른 방식으로 해석될 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
- 용액 100밀리리터당 용질의 밀리리터입니다.
- 용액 100리터당 용질의 리터.
- 100cc의 용액에 들어 있는 용질의 세제곱 센티미터 또는 cc입니다.
부피 퍼센트 농도는 화학 단위인 몰 또는 당량 수와 달리 물리적 단위인 용질 대 용액의 부피 비율을 나타내므로 물리적 농도 단위로 간주됩니다. 이러한 이유로 %V/V의 농도가 같은 두 용액은 용액 단위당 동일한 양의 물질(용질의 몰수를 의미)을 갖지 않으므로 %V/V는 화학양론적 계산에서 대용으로 사용할 수 없습니다. .직접, 화학물질 농도 단위로 수행할 수 있는 것입니다.
부피 백분율 농도를 사용하는 경우
부피 백분율 농도는 두 가지만 예를 들자면 물 속의 에탄올 또는 시클로헥산 속의 옥탄과 같은 액체만 포함하는 용액으로 사용이 제한되는 농도 단위입니다.
크기가 다른 수백만 개의 작은 결정으로 구성된 고체 물질의 “부피”에 대해 이야기하는 모호성 때문에 일반적으로 액체의 고체 용질 용액에는 사용되지 않습니다. 이 크기가 고체의 밀도에 크게 영향을 미칠 수 있다는 사실은 부피를 측정하는 것을 비실용적으로 만듭니다.
반면에 액체 용질 및 용매와 함께 사용하는 경우 계산에 필요한 모든 양이 실험실에서 매우 쉽게 측정할 수 있는 부피로 표시되기 때문에 V/V 백분율은 다음 중 하나입니다. 실용적인 수준에서 작업하기 가장 쉬운 농도 단위이며 가능할 때마다 사용됩니다. 예를 들어, 과산화수소, 소독 알코올 및 알코올 음료와 같은 대부분의 상업용 액체 용액은 농도를 V/V 백분율로 표시합니다.
부피 백분율 농도 또는 V/V 백분율 계산 공식
솔루션의 V/V 백분율을 결정하는 주요 공식은 다음과 같습니다.
이 방정식을 사용할 때 두 단위를 같은 단위로 표현한다는 조건 외에는 부피를 표현해야 하는 단위에 대한 제한이 없습니다. 즉, 용질이 mL로 표시되면 용액의 부피도 동일한 부피 단위로 표시되어야 합니다.
용질의 질량에서 부피 백분율 농도 계산
액체 용질임에도 불구하고 때때로 용질의 질량은 알려져 있고 부피는 알려져 있지 않습니다. 이 경우 V=m/d이므로 용질 밀도로 나누어 부피/부피 백분율을 매우 간단하게 계산할 수 있습니다. 이 식을 이전 식과 결합하면 다음 공식을 얻습니다.
다른 농도 단위에서 부피 백분율 농도를 계산하는 방법
한 단위에서 용액의 농도를 아는 것이 일반적이지만 다른 단위에서는 필요합니다. 이러한 이유로 이 섹션에서는 V/V 백분율을 얻기 위해 농도 단위를 변환하는 몇 가지 일반적인 경우를 제시합니다.
질량/부피 퍼센트 농도(%m/V)에서 부피 퍼센트 농도(%V/V)
%m/V를 %V/V로 변환하는 공식은 다음과 같습니다.
이 공식을 사용할 때 단위 측면에서 특정 제한이 설정된다는 점을 언급할 가치가 있습니다. 퍼센트 m/V는 거의 항상 용액 100mL당 용질의 그램으로 표시되므로 단위의 일관성을 보장하기 위해 g/mL 단위의 밀도를 사용해야 합니다.
질량 백분율 농도(%m/m)에서 부피 백분율 농도(%V/V)
%m/m을 %V/V로 변환하는 공식은 다음과 같습니다.
이 경우 단위에 관한 유일한 제한은 두 밀도가 동일한 단위에 있다는 것입니다.
몰 농도에서 부피 백분율 농도(%V/V)
가장 일반적인 농도 변환 중 하나가 아님에도 불구하고 용액의 몰농도는 다음 방정식을 사용하여 부피 백분율로 변환할 수 있습니다.
용질의 밀도 단위는 g/mL이어야 합니다.
부피 백분율 농도 계산 예
예 1
100mL의 무수 알코올과 400mL의 순수한 물을 혼합하여 준비된 용액의 부피 백분율 농도를 결정하십시오. 추가 볼륨을 고려하십시오.
해결책:
부피/부피 백분율을 계산 하려면 용질의 부피와 용액의 부피만 있으면 됩니다. 그러나 이 경우에는 용질과 용매만 있습니다. 성명서에 부피가 추가되는 것으로 간주되므로 용질과 용매의 부피를 더하여 용액의 총 부피를 얻을 수 있습니다.
이제 필요한 모든 것이 있으므로 방정식 1을 적용합니다.
따라서 용액의 부피 백분율 농도는 20%입니다.
예 2
30 부피% 과산화수소 100 mL와 10 부피% 과산화수소 100 mL를 혼합하여 준비된 용액의 부피 백분율 농도를 결정하십시오. 추가 볼륨을 고려하십시오.
해결책:
이 경우 용액의 총 부피를 얻기 위해 다시 부피를 더해야 하지만 용질의 부피가 부족합니다. 두 용액이 혼합되기 때문에 혼합물의 용질은 각 초기 용액에 존재하는 용질의 합이 됩니다. 또한 이 두 용액의 부피가 각각 100mL이므로 각 용액의 용질 부피는 수치상으로 V/V 백분율과 같습니다.
마지막으로 부피/부피 백분율 공식을 적용하면 다음과 같습니다.
즉, 최종 혼합물의 농도는 과산화수소 부피의 20%가 됩니다.
