21년 1회차

분광광도계는 광원 → 단색화장치(monochromator) → 시료부 → 검출기(detector) → 판독장치(readout)가 반드시 있어야 한다. 적분기(integrator)는 크로마토그램 봉우리의 넓이를 적산하는 장치로, 분광광도계의 필수 부분장치가 아니다.

희석 전후 용질의 몰수는 같으므로 $M_1V_1=M_2V_2$를 쓴다. $V=\dfrac{0.195\ \mathrm{M}\times 15.5\ \mathrm{L}}{18.0\ \mathrm{M}}=0.168\ \mathrm{L}$ 이므로 진한 황산 168mL를 취해 전체가 15.5L가 되도록 묽히면 된다.

고리가 이중결합 3개를 가진 벤젠이므로 헥세인(hexane)이 아니라 벤젠(benzene)으로 이름 붙인다. 브로민 두 개가 고리에서 서로 마주 보는 1,4-위치에 있으므로 파라 이성질체, 즉 p-dibromobenzene이다.

카보닐기는 $\mathrm{C{=}O}$ 구조로, 알데하이드(RCHO)·아마이드(RCONH₂)·에스터(RCOOR')에 모두 들어 있다. 아민은 질소에 알킬기나 수소만 붙은 R–NH₂ 형태여서 카보닐기가 없다.

초기공급 가스 과잉분의 비율은 50%이다.

CH₄ 16g은 1mol, O₂ 16g은 0.5mol이고
$\mathrm{CH_4+2O_2\rightarrow CO_2+2H_2O}$
이므로 산소가 한계반응물이다.

O₂ 0.5mol은 CH₄ 0.25mol만 태워 CO₂ 0.25mol과 H₂O 0.5mol을 만들고 CH₄ 0.75mol이 남는다.

전체 기체는
$0.75+0.25+0.5=1.5\ \mathrm{mol}$
이므로 과잉분 비율은
$\dfrac{0.75}{1.5}\times 100=50\%$
이다.

구조는 CH 3 CH 2 –CH(CH 3 )–CH(OH)–CH 2 CH 2 CH 3 로 주사슬 탄소가 7개(헵탄) 이고 –OH가 붙은 탄소는 어느 쪽에서 세도 4번이다. 번호가 같을 때는 치환기 번호가 작아지는 쪽 으로 매기므로 메틸기가 3번이 되어 3-메틸-4-헵탄올 이다.

분석은 문제정의 → 방법 선택 → 대표시료 취하기 → 분석시료 준비 → 화학적 분리 → 측정 → 결과 계산·보고 순으로 진행한다. 방해물질을 걸러내는 화학적 분리는 반드시 측정보다 앞에 와야 하고, 방법이 정해져야 시료를 얼마나 어떻게 취할지가 결정되므로 방법 선택이 시료채취보다 먼저다.

가는 TC(To Contain) 표시라 눈금까지 채웠을 때 20℃에서 담긴 부피가 100mL이므로 옳고, 라의 검정은 담은 물의 무게를 달아 밀도로 부피를 환산하므로 옳다. 나는 TD(To Deliver) 표시라 흘러나오는 부피가 10mL이고 피펫 끝에 남는 양까지 더한 담긴 부피는 10mL보다 크므로 틀리다. 다도 TD 피펫이 끝에 남는 양을 감안해 검정된 것이라 남은 방울을 억지로 옮기면 오히려 오차가 커지므로 틀리다.

크로마토그래피는 이동상의 상(相)에 따라 기체·액체·초임계유체 크로마토그래피로 나눈다. 이온 크로마토그래피는 이동상이 액체이고 이온교환이라는 분리 메커니즘에서 딴 이름이므로 이동상에 따른 구분이 아니다.

IR·NMR·XRD는 시료에 전자기파를 쬐어 흡수·공명·회절을 측정하는 분광(광학)기기 분석법이다. GC는 이동상과 정지상 사이의 분배 차이로 성분을 분리하는 크로마토그래피여서 광학기기를 바탕으로 한 분석법이 아니다.

HCl이 3-메틸-1-뷰텐에 마르코브니코프 방향으로 붙으면 C2에 2차 카보양이온이 생기는데, 이웃 C3의 수소가 전자쌍을 데리고 옮겨가면(hydride shift) 더 안정한 3차 카보양이온이 된다. 그래서 자리옮김 없이 생긴 2-클로로-3-메틸뷰테인과 옮겨간 뒤 생긴 2-클로로-2-메틸뷰테인이 각각 50%씩 얻어진다.

${}^{37}_{17}\mathrm{Cl}$ 에서 아래 첨자 17이 양성자수, 위 첨자 37이 질량수이므로 중성자수는 $37-17=20$이다. 전하 표시가 없는 중성 원자이므로 전자수는 양성자수와 같은 17이다.

계통오차는 늘 같은 방향으로 치우치므로 같은 조건에서 아무리 반복해도 그대로 남아 드러나지 않는다(반복 실험은 무작위오차를 줄이는 방법이다). 바탕시험, 조성을 아는 표준시료 분석, 서로 다른 방법으로 같은 시료 분석이 계통오차 검출법이다.

칼코젠(ⅥA족)은 전자 2개를 받아 –2가, 알칼리 토금속(ⅡA족)은 2개를 잃어 +2가가 되므로 MgO·CaS처럼 1:1 화합물을 만든다. 2:1 화합물(Na 2 O 등)은 +1가인 알칼리금속과 결합할 때 생기므로 칼코젠이 알칼리 토금속과 2:1 화합물을 만든다는 설명이 틀리다.

CO₂의 분자량은 44g/mol이므로 $n=\dfrac{11.0}{44}=0.25\ \mathrm{mol}$이다. STP에서 기체 1mol은 22.4L를 차지하므로 $V=0.25\times 22.4=5.6\ \mathrm{L}$.

전위차법은 전극을 담가 전류를 거의 흘리지 않고 평형전위만 재기 때문에 시료가 소모·변질되지 않는 대표적 비파괴 분석법이다. 이온선택성 전극은 $10^{-6}\ \mathrm{M}$ 수준까지 응답해 1ppm 미만의 극미량도 측정할 수 있다. 열분석과 원자 형광 분광법은 시료를 가열·원자화하므로 파괴적이다.

러더퍼드는 얇은 금박에 알파입자를 쏘았을 때 대부분은 그대로 지나갔지만 극히 일부가 크게 휘거나 되튀는 것을 보았다. 이로부터 원자 중심에 질량과 양전하가 몰려 있는 아주 작은 원자핵이 있다고 결론지었다. 전자는 톰슨의 음극선 실험에서 발견되었다.

X선 회절은 원자가 규칙적으로 배열된 결정에서만 뚜렷한 회절 무늬가 생기므로, 비결정성(무정형) 고체화합물의 정성분석에는 쓸 수 없다. 결정 내 원자배열과 면간거리, 결정성 분말의 정성·정량분석, 단백질·비타민 같은 천연물의 구조 확인은 모두 X선 회절로 가능하다.

생성되는 염의 양은 85.8g이다.

Ag⁺는
$3.0\times 0.200=0.60\ \mathrm{mol}$
Cl^-는
$0.9\times 0.350\times 2=0.63\ \mathrm{mol}$
이므로 Ag⁺가 한계반응물이고 AgCl이 0.60mol 침전한다.

AgCl의 화학식량은
$107+36=143\ \mathrm{g/mol}$
이므로
$0.60\times 143=85.8\ \mathrm{g}$

질소는 전자가 7개이므로 에너지가 낮은 오비탈부터 채우면 $1s^{2}2s^{2}2p^{3}$이다. 2p의 전자 3개는 훈트 규칙에 따라 세 오비탈에 하나씩 홀전자로 들어간다.

진공에서 서로 떨어져 있는 기체 상태의 원자는 분자처럼 진동·회전 준위가 없어 전자 전이만 일어나므로, 폭이 매우 좁은 선들로 이루어진 선스펙트럼이 나타난다. 분자는 진동·회전 준위가 겹쳐 띠스펙트럼을, 가열된 고체는 연속스펙트럼을 낸다.

반응물은 $3+1=4$몰, 생성물은 2몰로 오른쪽이 기체 몰수가 적다. 압력을 높이면 르샤틀리에 원리에 따라 압력을 낮추는 방향, 즉 기체 몰수가 줄어드는 오른쪽(NH₃ 생성)으로 평형이 이동한다.

이온의 전하가 커질수록 주위 이온과의 정전기적 상호작용이 세져 활동도계수는 1에서 더 멀어진다(감소한다). 활동도계수가 1에 가까워지는 조건은 이온세기가 0에 가까운 아주 묽은 용액이며, 이온세기 증가나 이온 크기 감소가 활동도계수를 낮춘다는 나머지 설명은 옳다.

Na₂O·BaO 같은 염기성 산화물과 양쪽성 산화물 Al₂O₃는 산과 만나 $\mathrm{Na_2O+2H^{+}\rightarrow 2Na^{+}+H_2O}$ 처럼 물을 만들며 녹는다. SO₃·N₂O₅·Cl₂O₇은 산성 산화물이라 산성 용액에서는 이런 반응을 하지 않고, 물과 만나면 오히려 산이 된다.

용액의 pH는 12.32이다.

PO₄^3-의 가수분해 상수는
$K_b=\dfrac{K_w}{K_a}=\dfrac{1.0\times 10^{-14}}{4.5\times 10^{-13}}=2.2\times 10^{-2}$
로 커서 근사 없이 이차방정식으로 풀어야 한다.

$\dfrac{x^{2}}{0.04-x}=2.2\times 10^{-2}$
에서
$x=[\mathrm{OH^{-}}]=0.0207\ \mathrm{M}$
이므로
$\mathrm{pOH}=1.68$, $\mathrm{pH}=14-1.68=12.32$

Cl^-가 0.18M로 존재하므로 AgCl 평형에서 $[\mathrm{Ag^{+}}]=\dfrac{K_{sp}}{[\mathrm{Cl^{-}}]}=\dfrac{1.8\times 10^{-8}}{0.18}=1.0\times 10^{-7}\ \mathrm{M}$ 이다. 네른스트 식에 넣으면 $E=0.799+0.05916\log(1.0\times 10^{-7})=0.799-0.414=0.385\ \mathrm{V}$.

옳은 관계식은 log K_sp = (E₁° − E₂°)/0.05916이다.

용해도곱 반응
$\mathrm{CuI(s)\rightleftharpoons Cu^{+}+I^{-}}$
는 첫 번째 반쪽반응에서 두 번째 반쪽반응을 뺀 것이므로
$E^{\circ}=E_1^{\circ}-E_2^{\circ}$
이고 이동 전자수는 $n=1$이다.

따라서
$\log K_{sp}=\dfrac{nE^{\circ}}{0.05916}=\dfrac{E_1^{\circ}-E_2^{\circ}}{0.05916}$

흑연로는 가열 방향에 따라 종단(longitudinal)형과 횡단(transverse)형이 있는데, 관 축과 수직으로 가열하는 횡단(transverse)형이 온도 분포가 더 고르다. 종단형은 양 끝이 상대적으로 차가워 원자가 다시 응축되고 기억효과가 생기기 쉬우므로 'transverse 형태보다 longitudinal 형태가 더 고른 온도 분포를 갖는다'는 설명은 반대로 뒤집힌 것이다.

전이에 필요한 에너지는 자기장 속 핵스핀(라디오파) → 분자 회전(마이크로파) → 결합(원자가) 전자(자외선·가시선) → 내부(내각) 전자(X선) 순으로 커진다. 내각 전자는 핵에 가장 강하게 묶여 있어 X선 수준의 큰 에너지가 있어야 전이한다.

불꽃온도는 산화제의 산소 농도가 높고 연료의 연소열이 클수록 높아지므로 아세틸렌–산소 조합이 약 3,050~3,150℃로 가장 높다. 아세틸렌–산화이질소는 약 2,600~2,800℃, 수소–산소는 약 2,550~2,700℃, 천연가스–공기는 약 1,700~1,900℃ 수준이다.

Br 2 (L)의 표준전극전위 1.065V는 순수한 액체 브로민이 함께 있어 용액이 포화된 상태에 적용하는 값이다. 따라서 '불포화된 용액에만 적용된다'는 설명이 틀리며, 불포화 용액에는 Br 2 농도 1M을 가정한 가상값 1.087V(Br 2 (aq) 기준)를 쓴다.

I^-는 전자 1개씩 잃어 I₂가 되고 MnO₄^-의 Mn(+7)은 전자 3개를 받아 MnO₂의 Mn(+4)이 되므로, 전자수를 맞추면 I^- 6개 : MnO₄^- 2개다.

염기성 용액이므로 부족한 산소·수소는 H₂O와 OH^-로 채워
$6\mathrm{I^{-}}+4\mathrm{H_2O}+2\mathrm{MnO_4^{-}}\rightarrow 3\mathrm{I_2}+2\mathrm{MnO_2}+8\mathrm{OH^{-}}$
가 되고, 양쪽 전하가 모두 $-8$ 로 맞는다.

산성비는 황이나 질소가 산화되어 SO₂·NO가 되고, 이것이 더 산화·수화되어 H₂SO₄·HNO₃가 되면서 생긴다. Ca²⁺와 CO₃^2-가 만나 CaCO₃가 침전하는 반응은 산을 만들지 않으며, 탄산칼슘은 오히려 산성비를 중화하는 쪽이다.

I^- 농도를 나타내는 식은 √(8.3×10^-17)이다.

넣은 Ag⁺는
$0.20\times 25=5.0\ \mathrm{mmol}$
처음 I^-는
$0.10\times 50=5.0\ \mathrm{mmol}$
로 정확히 당량점이다.

당량점에서는 AgI가 녹아서 생기는 이온뿐이라
$[\mathrm{Ag^{+}}]=[\mathrm{I^{-}}]$
이므로
$[\mathrm{I^{-}}]=\sqrt{K_{sp}}=\sqrt{8.3\times 10^{-17}}$
이고, 부피로 나누는 희석 계산은 들어가지 않는다.

곡선이 pH 11에서 시작해 내려가므로 염기를 산으로 적정한 것이고, 처음 pH가 강염기(0.1M NaOH면 13)보다 낮은 11인 점에서 약염기임을 알 수 있다. 종말점 pH가 6으로 7보다 낮고 그 부근에서 수직에 가깝게 급격히 떨어지는 것은 짝산이 만들어지는 약염기–강산 적정의 특징이다.

EDTA는 카복시기 4개와 아민 질소 2개가 모두 양성자를 받을 수 있어 H 6 Y 2+ 로 표시되는 육양성자계다. '사양성자계'라는 설명이 틀리며, 여러자리 리간드라는 점·형성상수 정의·전하와 무관하게 금속이온과 1:1로 착물을 만든다는 설명은 모두 옳다.

두 용액의 Ca²⁺ 농도비는 6383이다.

NaF 용액에서는 F^-가 공통이온으로 0.050M에 고정되므로
$[\mathrm{Ca^{2+}}]=\dfrac{K_{sp}}{\gamma_{Ca}(\gamma_{F}\times 0.050)^{2}}=\dfrac{3.9\times 10^{-11}}{0.485\times(0.0405)^{2}}=4.90\times 10^{-8}\ \mathrm{M}$
이다.

NaClO₄는 불활성 염이라 이온세기만 같게 할 뿐이므로 CaF₂가 s만큼 녹는다고 두면
$\gamma_{Ca}s(2\gamma_{F}s)^{2}=K_{sp}$
에서
$s=3.13\times 10^{-4}\ \mathrm{M}$
이다.

따라서 비는
$\dfrac{3.13\times 10^{-4}}{4.90\times 10^{-8}}\approx 6.4\times 10^{3}$
로 6383에 해당한다.

기체가 액체에 녹는 과정은 발열이므로 온도가 올라가면 용해도가 감소한다 — 탄산음료를 차갑게 마시는 이유도 이 때문이다. 헨리 법칙에 따라 기체 용해도는 부분압력에 비례하므로, 잠수로 압력이 커지면 혈액에 녹는 공기량이 늘어난다는 설명은 옳다.

완충용액의 pH는 활동도계수를 통해 이온세기에, 산 해리상수 값을 통해 온도에 의존한다. 나머지(완충용량이 클수록 pH 변화에 대한 저항이 큼, 약염기와 그 짝산으로 제조 가능, 산과 짝염기의 농도비가 1:1일 때 완충용량 최대)는 모두 옳은 설명이다.

PbSO₄의 계수 γ는 2이다.

납축전지 방전 반응은
$\mathrm{Pb(s)+PbO_2(s)+4H^{+}+2SO_4^{2-}\rightarrow 2PbSO_4(s)+2H_2O}$
이다.

양변의 Pb 원자가
$1+1=2$
개이므로 PbSO₄의 계수 γ는 2이며, 이에 맞춰
$\alpha=4$, $\beta=2$
가 되어 전하도 양쪽 모두 0으로 맞는다.

크기별 배제 크로마토그래피는 정지상 세공에 들어갈 수 있는지, 즉 분자 크기 차이만으로 분리한다. 그래서 크기가 거의 같은 이성질체는 분리하지 못하고, 분자량이 10% 이상 차이 나야 분리가 가능하다. 정지상과 화학적·물리적 상호작용이 없어 분리 시간이 짧고 시료 손실이 적으며, 중합체의 분자량 분포 측정에 주로 쓴다.

DTA 봉우리 면적은 $A = -k\,m\,\Delta H$로, 엔탈피 변화뿐 아니라 시료 질량 m과 시료의 열전도도·시료대 기하구조가 반영된 상수 k에도 비례한다. 따라서 봉우리 면적이 엔탈피 변화에만 관계된다는 서술은 틀리다. 결정화는 발열이라 봉우리로, 유리전이는 열용량 변화라 기준선 이동으로 나타난다.

MALDI처럼 나노초 레이저 펄스로 만든 이온은 한순간에 다발로 생성되므로, 같은 시각 출발한 이온을 비행시간 차로 분리하는 TOF 질량분석기와 짝을 이룬다. TOF는 측정 질량 범위에 사실상 상한이 없어 단백질 같은 고분자량 바이오시료에 유리하다. 사중극자·자기장 섹터형은 연속 이온빔에 맞고 질량 범위가 좁다.

전도도 변화는 당량점에서 최저점을 갖는 V자형 곡선이다.

강산을 강염기로 적정하면 이동도가 매우 큰 $\mathrm{H^+}$가 이동도가 작은 $\mathrm{Na^+}$로 치환되므로 전도도가 직선적으로 감소한다.

당량점을 지나면 과잉 $\mathrm{OH^-}$가 쌓여 전도도가 다시 증가한다.

청소부 컬럼은 펌프 앞에 두어 이동상을 실리카로 미리 포화시키는 장치이며, 그 결과 분석 칼럼의 정지상이 녹아 나가는 손실을 막는다. 보기의 '사전에 포화되지 않도록 조절한다'는 역할을 정반대로 서술한 것이다. 보호 컬럼은 분석 칼럼과 같은 조성으로 충전해 강하게 잔류하는 화합물과 입자성 불순물을 걸러 준다.

TGA 장치는 열저울, 전기로, 기체 주입장치와 제어·데이터 처리용 컴퓨터로 구성된다. 열전기쌍은 시료와 기준물의 온도 차를 검출하는 DTA·DSC의 핵심 부품이며, 질량 변화를 재는 TGA의 일반 구성요소로 꼽지 않는다.

크로마토그래피의 분리는 정지상 표면에 붙는 흡착과 두 상 사이에 나뉘는 분배로 일어나며, 용질의 극성은 이 분포를 결정하는 성질이다. 승화는 고체가 액체를 거치지 않고 기체로 바뀌는 상변화일 뿐, 기체·액체 크로마토그래피의 분리 원리와 관계가 없다.

메틸렌 수소의 다중선 수는 12개이다.

가운데 메틸렌은 한쪽에 $\mathrm{CH_3}$의 수소 3개, 다른 쪽에 $\mathrm{CH_2Cl}$의 수소 2개가 이웃한다.

두 이웃 자리의 수소가 서로 동등하지 않으므로 $(n+1)$ 규칙을 각각 적용해 곱해야 한다.

$(3+1)\times(2+1)=12$

420~660℃ 구간에 해당하는 화합물은 탄산칼슘(CaCO₃)이다.

비활성 분위기에서 $\mathrm{CaC_2O_4 \cdot H_2O}$는 약 100~250℃에서 물을 잃어 $\mathrm{CaC_2O_4}$, 400~500℃에서 CO를 잃어 $\mathrm{CaCO_3}$, 700℃ 이상에서 $\mathrm{CO_2}$를 잃어 $\mathrm{CaO}$가 된다.

수평영역을 온도순으로 놓으면 가장 높은 구간이 CaO이므로, 두 번째로 높은 420~660℃ 구간은
$\mathrm{CaCO_3}$
이다.

시료와 기준물에 흘러 들어간 에너지(열흐름)의 차이를 온도 함수로 재는 열량분석법이 DSC(시차주사열량법)다. DTA는 같은 가열 조건에서 두 물질의 온도 차를 재고, TGA는 온도에 따른 질량 변화를 잰다.

유리전극 pH 측정의 오차원에는 액간 접촉전위 오차, 강알칼리에서 $\mathrm{Na^+}$에도 응답해 생기는 알칼리(나트륨) 오차, 전극이 평형에 도달하기까지 걸리는 평형시간 오차, 강산성 오차, 유리막 탈수 등이 있다. 전극을 용액에 담근 채 측정하므로 대기 습도는 측정 전위에 영향을 주지 않는다.

M+1 봉우리는 ¹³C나 ²H가 하나 들어간 이온에서 생기므로, 각 원자 수에 존재 백분율을 곱해 더한다. $\dfrac{M+1}{M} = 6 \times 1.08\,\% + 11 \times 0.015\,\% = 6.48\,\% + 0.165\,\% = 6.65\,\%$

정지상이 비극성, 이동상이 극성인 방식이 역상 크로마토그래피이며, 극성이 낮은 성분일수록 정지상에 강하게 붙어 늦게 용리된다. 정상 크로마토그래피는 반대로 극성 정지상과 비극성 이동상을 쓴다.

전위 변화는 약 30mV이다.

이온선택성 전극의 전위는 네른스트 식
$E = \text{상수} + \dfrac{0.0592}{n}\log a$
를 따른다.

$\mathrm{Ca^{2+}}$는 $n = 2$이므로 농도가 10배($\log a$가 1) 변할 때 전위 변화는
$\dfrac{0.0592}{2} = 0.0296\,\mathrm{V}$
즉 약 30mV다.

표준환원전위는 약 +0.39V이다.

이 반쪽반응은 $\mathrm{Ag_2SO_3}$가 녹아 생긴 $\mathrm{Ag^+}$가 환원되는 것이므로, 표준환원전위는 $K_{sp}$가 작은 만큼 낮아진다.

$E^\circ = 0.799 + \dfrac{0.0592}{2}\log(1.5 \times 10^{-14})$
$= 0.799 - 0.409 = +0.39\,\mathrm{V}$

EI(전자충격이온화)는 보통 70eV 전자를 때리는 강한(hard) 이온화라 조각내기가 심해, 분자이온 봉우리가 약하거나 아예 나타나지 않는 경우가 많다. FAB·FD·FI는 연성 이온화라 분자이온 또는 유사분자이온이 뚜렷해 분자량 결정에 적합하다.

적외선 변환기는 복사선의 열효과를 이용하는 열 변환기(열전기쌍·볼로미터·Golay 셀), 온도에 따라 분극이 변하는 파이로전기 변환기(DTGS), 반도체의 전도도 변화를 이용하는 광전도 변환기(MCT)로 나뉜다. 광촉매 변환기는 적외선 검출기로 쓰이지 않는다.

화학적 이동은 기준물(TMS)과의 진동수 차를 분광기의 작동 진동수로 나눈 값이다. $\delta = \dfrac{130\,\mathrm{Hz}}{100 \times 10^{6}\,\mathrm{Hz}} \times 10^{6} = 1.3\,\mathrm{ppm}$

EI(전자이온화)는 주는 에너지가 커서 분자이온이 여러 경로로 쪼개져 조각 이온이 가장 많이 생긴다. 그 결과 스펙트럼의 분포도가 가장 복잡해 지문처럼 구조 확인에 쓰인다. FI·FD·CI는 연성 이온화라 조각이 적고 스펙트럼이 단순하다.

내부표준물은 측정 핵과 용매계에 따라 달리 선택해야 한다. ¹H NMR에서 유기용매에는 TMS를 쓰지만, 수용액에는 TMS가 녹지 않아 DSS 같은 수용성 표준물을 쓴다. 따라서 표준물이 핵·용매와 상관없이 일정하다는 서술은 옳지 않다.

정찰용 기울기 용리는 $\Delta t / t_G$ 값으로 판정한다. 0.25 미만이면 등용매 용리, 0.40 초과면 기울기 용리, 그 사이면 장비 가용성과 시료 복잡성에 따라 둘 중 하나를 고른다. 0.25~0.40 구간에서 $t_G$의 0.4배 시점 조성으로 등용매 분리하라는 규칙은 없다.

불꽃이온화 검출기의 base를 교체할 때는 커버를 연 뒤 점화장치 → thermal strap → collector assembly 순으로 바깥쪽 부품부터 떼어낸다. 그 안쪽에 있는 insulator를 마지막으로 제거해야 비로소 검출기 몸체를 분리할 수 있다.

실험실내 정밀성(중간정밀성)은 같은 실험실 안에서 조건을 바꿔 평가하며, 대표 변동요인은 시험일·시험자·시험장비다. 시약은 여기에 포함되지 않는다.

뺄셈에서는 절대불확정도를 제곱합의 제곱근으로 전파한다. $87.36 - 76.99 = 10.37\,\mathrm{g}$, $e = \sqrt{0.03^2 + 0.03^2} = 0.042$. 불확정도는 유효숫자 한 자리로 반올림해 0.04로 쓰고, 측정값의 자릿수도 여기에 맞추므로 10.37±0.04 g이다.

의심스러운 측정값(이상점)을 버릴지 남길지 판정하는 간단하고 널리 쓰이는 검정이 Q-시험법이다. $Q = \dfrac{|\,\text{의심값} - \text{최근접값}\,|}{\text{범위}}$를 구해 임계값보다 크면 버린다. t-시험은 평균 비교, F-시험은 분산 비교에 쓴다.

정확도는 참값에 얼마나 가까운가이므로 인증표준물질(A), 다른 분석법과의 결과 비교(B), 농도를 아는 첨가 blank 시료(D), 표준물 첨가법(E)처럼 계통오차를 잡아내는 방법으로 높인다. 측정 횟수를 늘리는 것(C)은 우연오차를 줄여 정밀도를 높일 뿐, 계통오차가 있으면 정확도는 개선되지 않는다.

시험장비 밸리데이션은 DQ(설계적격성) → IQ(설치적격성) → OQ(운전적격성) → PQ(성능적격성)으로 구성된다. CQ(Calibration Qualification)는 밸리데이션 항목이 아니며, 교정은 IQ·OQ 수행 과정에 포함된다.

신호 대 잡음비로 정할 때 정량한계(LOQ)는 S/N = 10 : 1, 검출한계(LOD)는 3 : 1을 기준으로 한다. 정량한계는 검출을 넘어 정확·정밀하게 값을 낼 수 있어야 하므로 더 큰 비를 요구한다.

반복성은 시험농도 100%에 해당하는 농도에서 최소 6회 반복 측정해 상대표준편차로 평가한다. 분석법의 적용 범위 전체를 포괄해 평가할 때는 3수준 각 3회, 총 9회로도 인정된다.

검출한계는 검체 중 분석대상물질을 검출할 수 있는 최소량일 뿐, 정확한 값으로 정량까지 되는 양은 아니다. 보기의 '정확한 값으로 정량되는 검출 가능 최소량'은 정량한계의 정의다.

회수율의 상대표준편차(%RSD)는 0.168%이다.

회수율 6개 값(99.6, 99.7, 99.3, 99.6, 99.5, 99.3)의 평균은
$\bar{x} = 99.5$
이고 편차 제곱합은 0.14다.

$s = \sqrt{\dfrac{0.14}{6-1}} = 0.1673$
이므로
$\mathrm{RSD} = \dfrac{0.1673}{99.5} \times 100 = 0.168\,\%$

재밸리데이션은 시험방법·주성분 함량·원료의약품 합성방법이 변경되어 기존 밸리데이션의 전제가 깨졌을 때 실시한다. 원개발사의 밸리데이션 자료를 확보한 경우는 그 자료로 타당성을 입증할 수 있으므로 재밸리데이션 사유가 아니다.

변동계수는 표준편차를 평균으로 나눈 백분율이다. 1, 3, 5, 7, 9의 평균은 5이고 $s = \sqrt{\dfrac{16+4+0+4+16}{5-1}} = \sqrt{10} = 3.16$이므로 $\mathrm{CV} = \dfrac{3.16}{5} \times 100 \approx 63\,\%$

C 기관이 가장 정밀도가 높다.

기관마다 평균 농도가 다르므로 정밀도는 상대표준편차(%RSD)로 비교해야 한다.

A는
$\dfrac{8.74}{29.3} \approx 29.8\,\%$

B는
$\dfrac{2.05}{21.5} \approx 9.5\,\%$

C는
$\dfrac{2.80}{36.7} \approx 7.6\,\%$로 가장 작다.

9.7(±0.2)이다.

곱셈에서는 상대불확정도를 제곱합의 제곱근으로 전파한다.

먼저 곱을 구하면
$4.6 \times 2.11 = 9.706$

상대불확정도를 구하면
$\sqrt{\left(\dfrac{0.05}{4.6}\right)^2 + \left(\dfrac{0.03}{2.11}\right)^2} = 0.0179$

절대불확정도는
$9.706 \times 0.0179 \approx 0.2$

유효숫자는 자릿수가 적은 4.6에 맞춰 두 자리이므로 9.7(±0.2)이다.

이 문항은 실제 시험에서 전항정답으로 처리된 문항입니다. 출제 오류로 판단되어 어느 선택지를 골라도 정답으로 인정되었습니다. 여기서는 채점을 위해 한 선택지만 정답으로 두었으니, 다른 것을 고르셨더라도 틀린 판단이 아닙니다.

네 장비 중 소모품으로 탐침(probe)을 교체해 가며 쓰는 것은 EM이다. NMR의 프로브는 자석 내부에 장착된 검출부라 소모품이 아니며, AA는 중공음극램프, XPS는 X선원이 주된 교체 대상이다.

역가시험은 검체 중 분석대상물질의 역가를 정확히 측정하는 시험이므로 정량분석을 사용한다. 물리화학적 특성을 표준품과 비교해 물질을 가려내는 정성 시험은 확인시험이다.

맨 앞의 0들은 소수점 자리를 표시할 뿐이라 유효숫자가 아니고, 소수점 뒤 맨 끝의 0은 측정된 값이므로 유효숫자다. 따라서 0.00570의 유효숫자는 5, 7, 0의 3자리다.

KHP의 농도는 44.29 wt%이다.

KHP는 1가 산이므로 소비된 염기의 당량수가 곧 KHP의 몰수다.

먼저 소비된 당량수를 구하면
$0.1084\,\mathrm{N} \times 0.04258\,\mathrm{L} = 4.616 \times 10^{-3}\,\mathrm{eq}$

여기에 분자량을 곱하면 질량은
$4.616 \times 10^{-3} \times 204.2 = 0.9425\,\mathrm{g}$

따라서 초기 시료 중 농도는
$\dfrac{0.9425}{2.1283} \times 100 = 44.29\,\%$

반응의 미완결, 부반응, 공침처럼 분석법이 의존하는 화학반응계 자체에서 비롯되는 계통오차는 방법 오차다. 조작 오차는 분석자의 조작 미숙에서, 기기·시약 오차는 기구 눈금의 부정확이나 시약의 불순물에서 생긴다.

지정폐기물은 종류별 특성에 맞춰 재활용(정제·회수)·중화·안정화·고형화 등으로 처리하고, 소각·매립은 재활용이 곤란한 것에 한해 쓴다. 발생량이 가장 많은 폐유기용제·폐유부터 대부분 정제·재생되므로 '주로 소각과 매립으로 처리한다'는 서술은 옳지 않다.

이 문항은 확정답안에서 복수정답으로 처리된 문항입니다. 「메틸오렌지는 강산과 강염기의 중화 반응에 활용되는 지시약이다.」와 「산과 염기의 중화는 당량 대 당량으로 일어나므로, 완전중화는 산과 염기는 그램 당량수가 같아야 일어난다.」가 모두 정답으로 인정되었습니다. 여기서는 채점을 위해 한 선택지만 정답으로 두었으니, 다른 하나를 고르셨더라도 틀린 판단이 아닙니다.

변색범위가 pH 3.1~4.4로 산성 쪽에 있는 메틸오렌지는 당량점이 산성인 강산-약염기 적정의 지시약이다. 강산-강염기 적정은 당량점이 pH 7이므로 변색범위가 그 부근인 페놀프탈레인 등을 쓴다.

아세트아마이드는 아세트산암모늄을 가열 탈수하거나 에스터를 암모니아로 분해해 만들며 황산을 쓰지 않는다. 다이에틸에터는 에탄올의 황산 탈수축합, 에틸아세테이트는 황산 촉매의 에스터화, 황산칼륨은 칼륨염과 황산의 반응으로 얻는다.

고압가스 용기의 도색은 산소 녹색, 아세틸렌 황색, 액화암모니아 백색, 액화염소 갈색, 액화탄산가스 청색이며 수소는 주황색이다.

질산에스터류·나이트로화합물·아조화합물·하이드라진 유도체 등은 분자 안에 산소를 지닌 자기반응성 물질(제5류)이라 산소 공급 없이도 연소속도가 매우 빠르고 폭발적으로 탄다. 따라서 '연소속도가 느리다'는 서술이 틀리다.

물질이 확인되지 않은 화재에서는 비치된 MSDS로 적합한 소화약제를 확인한 뒤 대응(ㄱ)하는 것이 원칙이다. 금수성 물질이나 유류에 물을 뿌리면(ㄴ) 폭발·연소 확대를 부르고, 유독가스 노출 위험 때문에 보호구는 긴급상황이라도 생략할 수 없다(ㄷ).

열경화성 캡슐화는 유해성분을 파괴하지 않고 수지로 감싸 용출을 막는 물리적 격리이므로 무해화 기술로 보지 않는다. 유리화는 고온 용융으로 유해성분을 유리 기질에 화학적으로 고정하고, 열분해 가스화와 플라스마 소각은 고온에서 유해성분을 분해해 무해화한다.

1급 소방안전관리대상물의 소방안전관리자는 소방설비기사·소방설비산업기사 자격자, 산업안전기사(산업기사) 취득 후 2급·3급 대상물 소방안전관리자로 2년 이상 근무한 사람, 소방공무원으로 7년 이상 근무한 사람 등이 선임될 수 있다. 소방공무원 5년 경력은 1급 선임 자격에 해당하지 않는다.

지정폐기물에는 폐유기용제(A), 폐산·폐알칼리 등 부식성 폐기물(B), 액체상태의 폐합성수지·폐합성고무(C)와 의료폐기물인 병리계 폐기물(E)·손상성 폐기물(F)이 해당한다. 고체상태의 폐지·고철·병·목재(D)와 생활폐기물(G)은 지정폐기물이 아니다.

화학반응에는 주위의 열을 빨아들이는 흡열반응도 있고 빛이 반드시 나오지도 않으므로, '모든 화학반응에 열과 빛이 발생한다'는 서술은 성립하지 않는다. 기포 발생, 색 변화, 침전 생성은 반응 진행을 육안으로 확인할 수 있는 대표적 현상이다.

재는 연소가 이미 끝난 뒤 남은 무기 잔류물이라 더 이상 폭발성 반응을 일으키지 않는다. 금속분말은 물·산과 반응해 수소를 내고 분진폭발도 가능하며, 유기질소화합물은 가열·충격·마찰로, 산 및 알칼리류는 격렬한 반응열로 폭발을 일으킬 수 있다.

이 문항은 실제 시험에서 전항정답으로 처리된 문항입니다. 출제 오류로 판단되어 어느 선택지를 골라도 정답으로 인정되었습니다. 여기서는 채점을 위해 한 선택지만 정답으로 두었으니, 다른 것을 고르셨더라도 틀린 판단이 아닙니다.

옥내저장소의 저장창고는 지면에서 처마까지 높이가 6m 미만인 단층건물이어야 하고, 바닥은 물이 스며 나오거나 스며들지 않도록 지반면보다 높게 해야 한다. 따라서 '6m 이상 복층건물, 바닥을 지반면보다 낮게'는 옥내저장소 조건이 아니다.

MSDS는 화학제품과 회사에 관한 정보, 유해·위험성, 구성성분의 명칭 및 함유량, 응급조치 요령, 취급 및 저장방법 등 16개 항목으로 구성된다. 화학제품의 제조방법은 MSDS 기재 항목에 없다.

제2류 가연성고체는 황화린·적린·유황·철분·금속분·마그네슘과 인화성 고체다. 나트륨은 물과 반응해 수소를 내며 발화하므로 제3류 자연발화성 및 금수성 물질로 분류된다.

건강 등급 1은 노출 시 자극이나 경미한 상해를 줄 수 있어 최소한의 보호조치가 필요하므로 '특별한 주의가 필요하지 않다'는 서술이 틀리다.

NFPA 704 표지는 왼쪽 청색이 건강, 위쪽 적색이 인화성, 오른쪽 황색이 반응성, 아래 백색이 특수위험을 뜻한다. 이 라벨은 인화성 3, 반응성 4, 물반응성(W) 표시가 있어 폭발성이 대단히 크다는 것, 물에 대한 반응성이 있다는 것, 일반적인 대기환경에서 쉽게 연소될 수 있다는 설명은 모두 옳다.

등유의 증기비중은 약 4~5로 공기보다 무거워 바닥에 깔린다. 액체 비중은 0.78~0.84라 물보다 가볍고 물에 녹지 않으며, 인화점이 39℃ 이상이라 가솔린(약 -43~-20℃)보다 훨씬 높다.

일상점검은 기계·기구·전기·약품·병원체 등의 보관상태와 보호장비 관리실태를 육안으로 확인하는 점검으로, 연구활동 시작 전 매일 실시한다. 정기점검은 안전점검기기를 이용한 세부 점검으로 연 1회 이상 실시하고, 특별안전점검은 폭발·화재 등 치명적 위험이 예상될 때 실시한다.

화학물질 보관·저장 관리대장에는 제품(상품)명, 함량, 보관·저장량과 입출고 내역, 위탁인 등 취급 이력이 기록된다. 독성농도는 관리대장 기재사항이 아니라 MSDS의 독성 정보에 해당한다.

과염소산은 강한 산화성 산이라 유기물뿐 아니라 금속·금속산화물 같은 무기물과도 격렬히 반응해 폭발할 수 있다. 따라서 '무기화합물과는 비교적 안정하게 반응한다'는 서술이 틀리다.

할론 번호는 앞자리부터 C, F, Cl, Br의 원자 수를 뜻한다. 2402는 C 2개, F 4개, Cl 0개, Br 2개이므로 화학식은 $\mathrm{C_2Br_2F_4}$이다.