[생물학]【A+】농도계산 및 시약제조

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분말 화학물질을 가지고 용액 만들기
계획세우기 : 분말 화학물질로 용액을 만들 때는 다음과 같이 간단한 계획이 필요하다.
① 용액 1리터를 만들 때 필요한 화학물질의 양을 계산한다.
② 용액이 1리터의 몇 분의 일만큼 필요한지 계산하라.
③ 용액 1리터를 만들 때 필요한 화학물질의 양을 같은 분율로 나눈다.

예제) 5.00 M CaCl2 100 ㎖가 필요하다. CaCl2의 MW는 111.0 g/mole 이다.
① 화합물의 분자량을 1리터에서의 몰수에 곱함으로써 용액 1리터를 만들 때 필요한 CaCl2의 양을 계산한다. 5.00 M = 5.00 moles/liter ⇒ 5.00 mole × 111.0 g/mole = 555.0 g
② 원하는 부피를 1리터로 나누어서 만들고자 하는 부피가 1리터의 몇 분율인지 계산한다.
100 ㎖ / 1000 ㎖ = 0.1
③ 해당 분율을 1단계에서 계산한 CaCl2의 양에 곱한다. 0.1 × 555.0 g = 55.5 g

500 M CaCl2 용액 100 ㎖을 만들기 위해서 약 80~90㎖의 물에 55.5 g을 용해시키고 그런 다음 100 ㎖로 맞춘다. 하나의 식으로 서술하면 다음과 같다.
5.00 mole × 110.0 g/mole = 10-1 liter / liter = 55.5 g
이 식은 다음과 같이 간단하게 정리할 수 있다. 우선, 두 번째 항은 화학물질의 분자량이므로 MW로 대신할 수 있으며, 세 번째 항은 10-1 liter × liter-1의 형태로 쓸 수 있다. 곱셈은 상호 교환적이기 때문에 liter-1을 옮겨서 첫 번째 항과 결합시킬 수 있다. 즉, 5.00 mole/liter로 만들 수 있고 이것은 몰농도, 5.00 M이다. 따라서, 위 방정식을 다음과 같이 만들 수 있다.
5.00 M × MW X 10-1 liter = 55.5 g
또는, 원하는 몰농도 (mole/liter) 곱하기 분자량 (gram/mole) 곱하기 원하는 부피 (liter)는 필요한 화학물질의 그람수와 같다.

참고 자료

생물학 실험을 위한 수학, Dany Spencer Adams, 월드사이언스
Lab math : a handbook of measurements, calculations, and other quantitative skills for use at the bench, Adams, Dany Spencer