가루 80 mg 에탄올 1.50 mL 어는점 –115.5℃

가루 80 mg 에탄올 1.50 mL 어는점 –115.5℃

 

 

미지의 흰색 가루는 가루 설탕(C12H22O11), 코카인(C17H21NO4), 코데인(C18H21NO3), 놀페네프린(C8H11NO2), 과당(C6H12O6) 중 하나이다.

가루 80 mg을 에탄올(d = 0.789 g/cm3, 정상 어는점은 –114.6℃, Kf = 1.99 ℃/m) 1.50 mL에 녹였을 때, 어는점이 –115.5℃로 내려갔다.

이 흰색 가루는 어느 것인가?

(a) 가루 설탕 (b) 코카인 (c) 코데인 (d) 놀페네프린 (e) 과당

 

 

A mysterious white powder could be powdered sugar (C12H22O11), cocaine (C17H21NO4), codeine (C18H21NO3), norfenefrine (C8H11NO2), or fructose (C6H12O6).

When 82 mg of the powder is dissolved in 1.50 mL of ethanol (d = 0.789 g/cm3, normal freezing point –114.6℃, Kf = 1.99 ℃/m), the freezing point is lowered to –115.5℃.

What is the identity of the white powder?

(a) powdered sugar (b) cocaine (c) codeine (d) norfenefrine (e) fructose

 

 

 

어는점내림, ΔTf = Kf × m

( 참고 https://ywpop.tistory.com/1920 )

 

 

 

어는점 내림(ΔTf) = 순수한 용매의 어는점 – 용액의 어는점

= (–114.6) – (–115.5)

= 0.9℃

 

 

 

m = ΔTf / Kf

= 0.9℃ / (1.99 ℃/m)

= 0.45226 m

 

 

 

1.50 mL × (0.789 g/mL)

= 1.1835 g 에탄올 (용매)

 

 

 

몰랄농도 = 용질 mol수 / 용매 kg수 이므로,

용질 mol수 = 몰랄농도 × 용매 kg수

= (0.45226 mol/kg) × (1.1835/1000 kg)

= 0.00053525 mol

---> 가루 물질의 몰수

 

 

 

가루 물질의 몰질량을 계산하면,

(80/1000 g) / 0.00053525 mol

= 149.46 g/mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

실험오차를 감안해서,

가장 가까운 몰질량을 가진 물질을 고르면 된다.

 

 

 

놀페네프린, norfenefrine (C8H11NO2)의 몰질량을 계산하면,

8(12) + 11(1) + (14) + 2(16) = 153 g/mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/16840 )

 

 

 

답: (d) 놀페네프린, (d) norfenefrine

 

 

 

 

[참고] 몰질량 계산기로 계산한 각 물질의 몰질량

▶ powdered sugar = sucrose

C12H22O11의 몰질량 = 342.2965 g/mol

 

▶ cocaine

C17H21NO4의 몰질량 = 303.3529 g/mol

 

▶ codeine

C18H21NO3의 몰질량 = 299.3642 g/mol

 

▶ norfenefrine

C8H11NO2의 몰질량 = 153.1784 g/mol

 

▶ fructose

C6H12O6의 몰질량 = 180.1559 g/mol

 

 

 

 

[키워드] 가루 설탕 코카인 코데인 놀페네프린 과당 기준, powdered sugar cocaine codeine norfenefrine fructose dic