표준물 첨가법. 해운대 바닷물 Na^+ 0.427 mV

표준물 첨가법. 해운대 바닷물 Na^+ 0.427 mV

 

 

해운대 바닷물의 Na^+ 농도분석을 위한 실험에서 0.427 mV의 신호가 나왔다. 이 바닷물 185 mL에 3.5 wt% NaCl 15.0 mL를 첨가하였으며, 이를 측정한 결과는 0.798 mV였다. 해운대 바닷물에 함유된 원래 Na^+의 몰농도(M)를 구하시오.

 

---------------------------------------------------

 

3.5 wt% NaCl의 밀도를 계산하면,

Y = 0.99681 + 0.00752 × 3.5

= 1.02313 g/mL

( 식 설명 http://ywpop.tistory.com/7691 )

 

 

[ % → M 변환공식 ]으로 3.5 wt% NaCl의 몰농도를 계산하면,

몰농도 = (wt% / 몰질량) × 밀도 × 10

( 설명 http://ywpop.tistory.com/4241 )

= (3.5 / 58.44) × 1.02313 × 10 = 0.613 M

 

 

시험이라면 3.5 wt% NaCl 용액의 밀도가 주어져야 되며,

만약 주어지지 않았다면, 3.5 wt% 정도면 묽은 용액이므로,

용액의 밀도 = 물의 밀도 = 1 g/mL 라 가정하고, 몰농도를 계산한다.

(3.5 / 58.44) × 1 × 10 = 0.599 M 또는

(3.5 / 58.44) mol / 0.100 L = 0.599 M

 

---------------------------------------------------

 

[표준물 첨가식]

초기 용액의 시료 농도 / 최종 용액의 시료와 표준의 농도 합

= 초기 용액의 신호 / 최종 용액의 신호

---> [X]_i / ([S]_f + [X]_f) = I_x / I_(s+x)

 

▶ [X]_f = [X]_i (V_o / V)

▶ [S]_f = [S]_i (V_s / V)

( V = V_o + V_s )

[ 참고: 묽힘법칙. MV = M’V’ http://ywpop.tistory.com/2859 ]

 

 

V = V_o + V_s

= 185 mL + 15.0 mL = 200.0 mL

 

[X]_f = [X]_i (V_o / V)

= [X]_i (185 / 200.0)

= 0.925[X]_i M

 

[S]_f = [S]_i (V_s / V)

= 0.613 (15.0 / 200.0) = 0.0460 M

 

 

[X]_i / ([S]_f + [X]_f) = I_x / I_(s+x)

[X]_i / (0.0460 M + 0.925[X]_i M) = 0.427 mV / 0.798 mV

[X]_i = 0.0460 (0.427 / 0.798) + 0.925 (0.427 / 0.798) [X]_i

[X]_i = 0.0246 + 0.495[X]_i

[X]_i = 0.0246 / (1 - 0.495) = 0.0487 M

 

 

답: 0.0487 M

 

 

[ 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/10396 ]