화학량론. chromium(III) nitrate에 의한 Cr(OH)3 침전

화학량론. chromium(III) nitrate에 의한 Cr(OH)3 침전

 

 

0.400 M HCl 용액 100.0 mL에 NaOH 용액 50.0 mL를 넣었다.

이어서 과량의 질산크로뮴(III) 수용액을 넣었더니

침전이 2.06 g 생성되었다. NaOH의 농도를 구하라.

 

 

A student added 50.0 mL of NaOH solution

to 100.0 mL of 0.400 M HCl.

The solution was then treated with

an excess of aqueous chromium(III) nitrate,

resulting in the formation of 2.06 g of precipitate.

Determine the concentration of the NaOH solution.

 

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

 

침전이 발생했다는 것은

HCl + NaOH → NaCl + H2O 중화반응 이후에

OH^- 이온이 남아있다는 증거입니다.

 

왜냐하면, Cl^-, NO3^-는

H^+, Na^+, Cr^3+에 의해 침전되지 않기 때문입니다.

( 참고: 용해도 지침 https://ywpop.tistory.com/2942 )

 

만약 H^+가 과량 존재했으면,

중화반응 이후에 OH^-는 존재하지 않습니다.

 

 

 

침전물은 Cr(OH)3이고, 침전반응은 다음과 같습니다.

Cr(NO3)3 + 3NaOH → Cr(OH)3 + 3NaNO3

 

 

 

Cr(OH)3의 몰질량(103.02 g/mol)을 사용해서,

침전된 Cr(OH)3의 mol수를 계산하면,

2.06 g / (103.02 g/mol) = 0.0200 mol Cr(OH)3

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

Cr(NO3)3 : NaOH = 1 : 3 반응이므로,

반응한 NaOH의 mol수를 계산하면,

(0.0200 mol) × 3 = 0.0600 mol NaOH

 

 

 

1 mol NaOH에는 1 mol OH^-가 있으므로,

OH^-의 mol수 = 0.0600 mol OH^-

 

 

 

그런데 이 양은 중화반응 이후에 남아있는 양이므로,

중화반응에 의해 소모된 양을 더해야 합니다.

 

 

 

중화반응에 의해 소모된 OH^-의 mol수는

HCl : NaOH = 1 : 1 반응이므로,

산(H^+)의 mol수와 같습니다.

(0.400 mol/L) × 0.1000 L = 0.0400 mol OH^-

 

 

 

따라서 처음부터 존재했던 OH^-의 mol수는

0.0600 + 0.0400 = 0.100 mol OH^-

 

 

 

OH^-의 몰농도(또한 NaOH의 몰농도)를 계산하면,

0.100 mol / 0.0500 L

= 2.00 mol/L

= 2.00 M

 

 

 

답: 2.00 M

 

 

 

 

[키워드] 0.400 M HCl 100.0 mL NaOH 50.0 mL Cr(NO3)3 2.06 g

 

[FAQ] [①23/04/13]