# 에탄올(ethanol, 분자량 46 g/mol) 수용액의 몰랄농도가 2 mol/kg일 때, 에탄올 92 g을 용해시키기 위해 필요한 물의 질량은?

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> subject: 비전해질 용액

## 문제

에탄올(ethanol, 분자량 46 g/mol) 수용액의 몰랄농도가 2 mol/kg일 때, 에탄올 92 g을 용해시키기 위해 필요한 물의 질량은?

## 보기

1. 750 g
2. 1000 g **✔ 정답**
3. 2000 g
4. 1500 g
5. 500 g

**정답: 2**

## 해설

에탄올의 몰수 = 92 g ÷ 46 g/mol = 2 mol. 몰랄농도 = 용질 몰수 ÷ 용매 kg이므로, 2 mol/kg = 2 mol ÷ x kg → x = 1 kg = 1000 g. 따라서 필요한 물의 질량은 1000 g이다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 약제학(Pharmaceutics)에서 용액의 농도 표시법 중 하나인 **몰랄농도(Molality, m)**의 개념을 정확히 이해하고 있는지 평가하는 문제입니다. 몰랄농도는 온도에 따라 부피가 변하지 않는 장점이 있어, 약제학적 제제 연구나 콜로이드(colloid) 용액의 성질 연구에 자주 사용됩니다.

**1. 핵심 개념 분석 (Key Concept)**

몰랄농도(m)는 용매 1 kg에 녹아 있는 용질의 몰수(mole)로 정의됩니다. 이는 용액 전체의 부피가 아닌 용매의 질량을 기준으로 하므로, 온도 변화에 따른 부피 변화에 영향을 받지 않는 것이 특징입니다.

**2. 정답 근거 (Answer Rationale)**

핵심! 먼저, 주어진 에탄올(C₂H₅OH) 92 g의 몰수(mole)를 계산합니다. 분자량이 46 g/mol이므로 몰수 = 92 g / 46 g/mol = **2 mol**입니다.

몰랄농도 공식은 다음과 같습니다: 몰랄농도(m) = 용질의 몰수(mol) / 용매의 질량(kg)

문제에서 몰랄농도가 2 mol/kg이라고 주어졌으므로,

2 mol/kg = 2 mol / x kg  →  x = 1 kg

따라서 필요한 물의 질량은 **1000 g**이며, 정답은 2번입니다.

**3. 오답 분석 (Distractor Analysis)**

① 혼동 주의! 750 g (1번): 몰랄농도와 몰농도(Molarity) 개념을 혼동하거나, 용매 질량 계산 과정에서 착오가 있었을 가능성이 있습니다.

② **1000 g (2번): 정답**

③ 혼동 주의! 2000 g (3번): 용질의 몰수(2 mol)와 몰랄농도(2 mol/kg)를 곱하는 방식으로 잘못 계산했을 때 나올 수 있는 오답입니다.

④ 1500 g (4번): 분자량 계산이나 단위 변환에서 오류가 발생한 경우입니다.

⑤ 500 g (5번): 용매의 질량을 용질의 몰수(2 mol)로 나누는 실수(2/2 = 1 kg이 아닌 2/4 등)에서 비롯된 오답입니다.

**4. 연관 개념 정리 (Related Concepts)**

몰랄농도와 혼동하기 쉬운 **몰농도(Molarity, M)**는 용액 1 L에 녹아 있는 용질의 몰수로 정의됩니다. 만약 이 문제가 몰농도로 바뀌었다면 용액의 부피를 알아야 풀 수 있습니다. 또한, **노르말농도(Normality, N)**는 용액 1 L 속에 들어 있는 용질의 당량수(Equivalent)를 의미하며, 산-염기나 산화-환원 반응에서 중요합니다.

개념 정리: **몰랄농도(m) = 용질의 몰수(mol) / 용매의 질량(kg)**
용매의 질량만을 기준으로 하므로 온도에 영향이 없으며, 약제학에서 삼투압(Osmotic Pressure), 끓는점 오름(Boiling Point Elevation), 어는점 내림(Freezing Point Depression) 등 총괄성(Colligative Properties) 계산 시 활용됩니다.

한눈에 비교!

| 농도 종류 | 분모 | 온도 의존성 | 주 사용처 |
| --- | --- | --- | --- |
| 몰랄농도(m) | 용매 질량(kg) | 없음 | 총괄성, 콜로이드 |
| 몰농도(M) | 용액 부피(L) | 있음 | 일반 화학, 분석화학 |
| 노르말농도(N) | 용액 부피(L) | 있음 | 적정 분석, 산-염기 |

암기 팁: 몰랄(molal)은 'l'이 하나 더 많으니 '용매의 질량'을 생각하세요! 몰농도(molar)는 'a'가 하나 더 많으니 '용액의 부피'를 떠올리세요.

국시 빈출 포인트: 약사 국가고시 약제학에서 농도 계산 문제는 기본적으로 1~2문제는 항상 출제됩니다. 특히 몰랄농도와 몰농도의 개념 차이를 묻는 문제가 자주 나오며, 단순 계산뿐 아니라 어는점 내림이나 삼투압과 연계된 응용 문제도 출제되니 공식을 반드시 숙지하세요.

기출 변형 주의!: "포도당(C₆H₁₂O₆, 분자량 180 g/mol) 36 g을 물 500 g에 녹였을 때 몰랄농도는?" 식으로 변형될 수 있습니다. 계산 순서(분자량 → 몰수 → 몰랄농도)를 확실히 익혀 두세요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
약국 실무에서 농도 개념은 **외용제 조제(Magistral Preparation)**나 **수액(IV fluid)의 삼투압 조절** 등에서 매우 중요하게 사용됩니다.

**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**

예를 들어, 한 약사가 의사로부터 "환자에게 삼투압이 300 mOsmol/L인 포도당 수액 1 L를 조제해 달라"는 요청을 받았다고 가정해 보겠습니다. 이때 필요한 포도당의 질량을 계산하기 위해 몰랄농도와 삼투압 공식을 활용할 수 있습니다. 약사는 포도당의 분자량을 알고 있어야 하며, 용매인 물의 질량을 정확히 측정해야 합니다.

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**

일반 약국에서 환자에게 직접 수액을 조제해 주는 경우는 드물지만, 정맥영양수액(TPN, Total Parenteral Nutrition) 조제나 외용제(로션, 연고) 농도 계산 시 몰랄농도 개념이 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 연고제조 시 약물의 용해도가 온도에 민감하다면 부피 기준보다 질량 기준이 더 정확하기 때문입니다.

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**

핵심! 정맥주사용 용액 조제 시 농도를 잘못 계산하면 저삼투압(Hypoosmolar) 또는 고삼투압(Hyperosmolar) 상태를 초래하여 용혈(Hemolysis)이나 정맥염(Phlebitis) 같은 심각한 합병증을 유발할 수 있습니다. 따라서 농도 계산의 정확성은 환자 안전과 직결됩니다.

복약지도 프로토콜: 약국에서 직접 조제하는 제품(예: 항생제 외용 현탁액)의 경우, 조제 라벨에 용매의 양과 최종 농도를 정확히 기재하여 환자나 간병인이 오용하지 않도록 해야 합니다.

선배 약사의 한마디: "약제학에서 배우는 농도 계산은 약국에서 실제로 조제할 때 숨 쉬듯이 해야 하는 기본 소양이에요! 특히 분유나 이유식 조제를 위해 물의 양을 묻는 보호자에게도 '물 몇 mL에 분유 몇 스푼' 같은 농도 개념으로 설명할 수 있어야 합니다. 단순 공식 암기를 넘어 '이 계산이 왜 환자 안전에 중요한지'를 항상 생각하세요!"

## 핵심 개념

- **몰랄농도** — 용매 1 kg당 녹아 있는 용질의 몰수로 정의되는 농도 단위입니다. 온도 변화에 영향을 받지 않아 약제학적 제제 연구에 유용합니다.
- **몰농도** — 용액 1 L당 녹아 있는 용질의 몰수로 정의되며, 가장 흔히 사용되는 농도 단위입니다. 온도에 따라 부피가 변하므로 온도 의존성이 있습니다.
- **분자량 (Molecular Weight)** — 분자를 구성하는 모든 원자의 원자량을 합한 값으로, 단위는 g/mol입니다. 몰수 계산의 기본이 되는 값입니다.
- **용매** — 용질을 녹이는 물질로, 몰랄농도 계산에서는 그 질량(kg)이 분모에 사용됩니다.
- **용질** — 용매에 녹아 들어가는 물질로, 몰랄농도 계산에서는 그 몰수(mol)가 분자에 사용됩니다.

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