(0) 질문 맨 앞에서 "용질A"가 아니고 "용질함량이 20w%인 용액"이라고 해야 맞겠지요?
(1) 부피비로 혼합하는 계산이 틀려있습니다. 얼핏 보기에는 전체부피 150 L를 만들 때 150L에서 20w%용액의 부피를 빼면 될 것 같지만 그렇게 되지 않습니다. 용매의 양은 별도로 계산해야 합니다
그 원인을 결론부터 이야기 하면 용매와 용질이 섞여서 혼합된 용액이 만들어 질 때 분자간의 인력, 친하력 등으로 인하여 부피가 더 늘어나거나 줄어들기 때문입니다. 즉 밀도가 혼합비에 비례하지 않는다는 의미입니다.
(2)우선 만들어진 용액부터 검토해 보면 됩니다.
2.38w% 150L 용액중의 용질과 용매의 양
용액의 무게= 전체의 무게 = 용질의무게 +용매의무게 = 150*1.001 =150.15 kg
농도=2.38 w%
용질의 양 = 150.15*0.0238 = 3.57357 kg
필요한 20w% 용액의 양 = 3.57357/0.2 = 17.86785 kg (20w% Solution)
투입된 전체의 물의 양 = (20w% 용액에 들어있는 량) + (초순수의 량)
= (17.86785*0.80) +(초순수의 량) = 150.15 *(1-0.0238) = 146.57643 kg
따라서 투입한 초순수의 량 = 132.28215 kg.... 이 값이 실제로 투입한 물의량이 맞습니다.
(3) 언뜻 보기에 부피비의 비로 섞으면 농도가 2.38w%가 얻어질 것 같지만...그렇지 않을 것입니다.
20w%용질 함유용액의 부피와 물의 부피를 섞으면 (어쩌면)150L가 되지 않을 것입니다
검산해 보기로 하지요.
용액의 부피150L의 무게 =150.15 kg....................(A)........이 수치는 부피계산 시 전혀 도움이 되지 않는 정보입니다.
부피비로 섞었을 때의 농도 계산
초순수의 무게=132.408 kg (물의 밀도 =1 kg/L)................(B)
20w%용액중 용질의 무게 = (17.592*1.0157)*20% = 3.5736 kg.......(C)
20w%용액중 물이 무게 = (17.592*1.0157)*80% = 14.29456 kg (D)
혼합후 전체의 무게 (B+C+D) = 150.2762 kg........................(E)
