고체 표준물질로 표정. N/10 NaOH 표정에 술파민산 2.5 g

고체 표준물질로 표정. N/10 NaOH 표정에 술파민산 2.5 g

 

 

굴뚝 배출가스 중 황산화물을 중화적정법으로 분석할 때

사용하는 N/10 수산화나트륨 용액을 표정하기 위하여

술파민산 2.5 g을 정확히 달아 물에 녹여

250 mL 용량플라스크에 옮겨 놓고

물로 표선까지 채워 만들었다.

표정 시 적정에서 사용한

N/10 수산화나트륨 용액의 양이 25 mL일 경우

역가(f)는? (단, 술파민산(NH2SO3H)의 분자량은 97)

 

 

62. 굴뚝 배출가스 중 황산화물을 중화적정법으로 분석할 때 사용하는 N/10 수산화나트륨 용액을 표정하기 위하여 술파민산 2.5g을 정확히 달아 물에 녹여 250mL, 용량플라스크에 옮겨 놓고 물로 표선까지 채워 만들었다. 표정 시 적정에서 사용한 N/10 수산화나트륨 용액의 양이 25mL일 경우 역가(f)는 ? (단, 술파민산(NH2SO3H)의 분자량은 97)

① 0.94

② 0.97

③ 1.03

④ 1.13

 

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[참고] 이 문제는 엉터리 문제이다.

왜냐하면,

적정에 사용한

술파민산 용액의 부피가

주어지지 않았기 때문이다.

 

이 문제의 답이

1.03인데,

답을 보고 유추(역산)하면,

적정에 사용한

술파민산 용액의 부피는 25 mL인데,

이렇다고 생각하고

풀이를 해 보겠다.

 

즉,

술파민산 용액(250 mL)에서 25 mL를 취해 적정했고,

이때 N/10 NaOH가 25 mL 소모되었다고 가정한다.

 

 

 

술파민산, NH2SO3H는

수소 이온(H^+)을 1개 내놓는 1가산이다.

---> NH2SO3H의 당량수 = 1 eq/mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3093 )

 

 

 

NH2SO3H의 몰질량 = 97 g/mol 이고,

NH2SO3H의 당량수 = 1 eq/mol 이므로,

술파민산 2.5 g의 eq수를 계산하면,

(2.5 g) (1 mol / 97 g) (1 eq/mol)

= (2.5) (1 / 97) (1)

= 0.025773 eq

 

 

 

술파민산 용액의 노르말농도를 계산하면,

노르말농도 = 용질 eq수 / 용액 L수

= 0.025773 eq / (250/1000 L)

= 0.103092 eq/L

= 0.103092 N

 

 

300x250

 

 

NVF = N’V’F’

( 참고 https://ywpop.tistory.com/6123 )

( 표준용액의 factor가 주어지지 않았다면,

표준용액의 factor = 1 이라 간주한다. )

 

 

 

N/10 수산화나트륨 용액의 F를 계산하면,

F = N’V’F’ / NV

= (0.103092 × 25 × 1) / (0.1 × 25)

= 1.03092

 

 

 

답: ③ 1.03

 

 

 

 

[참고] NVF = eq

[ https://ywpop.tistory.com/6934 ]

 

이 문제처럼,

표준물질이 고체인 경우에는

굳이 술파민산을 물에 녹이고

용량플라스크에 옮기고... 할 필요가 없다.

( 또한 위 풀이처럼,

술파민산 용액의 노르말농도를 계산할 필요도 없다. )

 

 

F 값을 모르는 수산화나트륨 용액의 농도가

0.1 N이고,

통상 적정 용액은 20~25 mL 정도가 적절하므로,

25 mL라고 생각하면,

(0.1 eq/L) (25/1000 L)

= 0.0025 eq

에 해당하는 술파민산의 질량으로

적정하면 된다.

 

즉,

(0.0025 eq) (1 mol / 1 eq) (97 g/mol)

= (0.0025) (1) (97)

= 0.2425 g

의 술파민산을 정확히 달아서

100 mL 삼각플라스크에 넣고,

적당량, 대충 20~30 mL의 증류수를 가해

술파민산을 완전히 용해시킨 다음,

여기에 수산화나트륨 용액을 적정하면 된다.

 

 

가령, 이때

적정한 수산화나트륨 용액의 부피가 24.5 mL이라면,

NVF = eq

 

F = eq / NV

= 0.0025 eq / ((0.1 eq/L) × (24.5/1000 L))

= 0.0025 / ((0.1) × (24.5/1000))

= 1.0204

---> 수산화나트륨 용액의 F는

약 1.02가 된다.

 

 

 

 

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