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16-3물 80 g 에 포도당 20 g 을 녹여 수용액을 만들었다. 이… | 2016년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

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16-3

물 80 g 에 포도당 20 g 을 녹여 수용액을 만들었다. 이 용액에서 포도당의 몰분율이 얼마인지 계산하시오. (분자량 : 포도당 180, 물 18)

해설

0.024


[해설]

몰분율은 질량의 비가 아니라 몰수의 비이므로, 두 성분의 질량을 각각의 분자량으로 나눠 몰수부터 구한다.

n포도당=20 g180 g/mol=0.1111 moln_{\text{포도당}} = \dfrac{20\ \mathrm{g}}{180\ \mathrm{g/mol}} = 0.1111\ \mathrm{mol}

n=80 g18 g/mol=4.4444 moln_{\text{물}} = \dfrac{80\ \mathrm{g}}{18\ \mathrm{g/mol}} = 4.4444\ \mathrm{mol}

X포도당=n포도당n포도당+n=0.11110.1111+4.4444=0.0244X_{\text{포도당}} = \dfrac{n_{\text{포도당}}}{n_{\text{포도당}} + n_{\text{물}}} = \dfrac{0.1111}{0.1111 + 4.4444} = 0.0244

따라서 포도당의 몰분율은 0.024 이다. 몰분율은 몰수끼리 나눈 값이라 단위가 없다.

질량으로 보면 포도당이 전체의 20 %를 차지하지만 몰분율은 2.4 %에 지나지 않는다. 포도당의 분자량이 물의 10배라 같은 무게라도 분자 수가 훨씬 적기 때문이다.

참고로 이 용액에서 물의 몰분율은 10.0244=0.97561 - 0.0244 = 0.9756 이고, 묽은 용액에서 수분활성도는 물의 몰분율과 같으므로 Aw0.98A_w \fallingdotseq 0.98 로 추정된다. 수분활성도 계산 문제가 결국 몰분율 계산인 이유가 여기에 있다.

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