04년 1회차

탄화칼슘($\mathrm{CaC_2}$)과 물의 반응 $\mathrm{CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2 + Ca(OH)_2}$에서 $\mathrm{CaC_2}$ 1몰이 아세틸렌 1몰을 만든다.

$n_{\mathrm{C_2H_2}} = \dfrac{1000\ \mathrm{L}}{22.4\ \mathrm{L/mol}} \approx 44.6\ \mathrm{mol}$

순수 $\mathrm{CaC_2}$ 질량은 $44.6 \times 64 \approx 2857\ \mathrm{g}$이며, 순도 85%를 반영하면 $\dfrac{2857}{0.85} \approx 3360\ \mathrm{g} = 3.36\ \mathrm{kg}$이 필요하다.

Al(알루미늄)은 양쪽성 금속으로, 산은 물론 알칼리(염기)와도 반응해 수소 기체를 발생시킨다.

Mg와 Fe는 산과는 반응하지만 알칼리와는 거의 반응하지 않고, Si는 산이나 알칼리와 반응해 수소를 내는 전형적인 금속이 아니므로 이 문제의 답과 구분된다.

중성자수는 질량수에서 원자번호(양성자수)를 뺀 값이다.

$\text{중성자수} = 25 - 18 = 7$

$\mathrm{CCl_4}$는 C-Cl 결합 하나하나는 극성 공유결합이지만, 정사면체 구조로 대칭을 이루어 각 결합의 쌍극자 모멘트가 서로 상쇄되므로 분자 전체로는 비극성이 된다.

나머지 화합물들은 수소와 염소가 섞여 치환되어 있어 구조가 대칭을 이루지 못하므로 쌍극자 모멘트가 남아 극성 분자다.

기체의 용해도는 헨리의 법칙에 따라 압력이 높을수록, 온도가 낮을수록 커진다.

압력이 높으면 기체 분자가 액체 표면에 부딪혀 녹아 들어가는 빈도가 늘고, 온도가 낮으면 기체 분자의 운동에너지가 줄어 액체 속에 머무르기 쉬워지기 때문이다.

방전할 때 (-)극에서는 Pb + SO₄^2- → PbSO₄ + 2e^- 반응이 일어난다.

납축전지의 (-)극 활물질은 금속 납이다. 방전 중 납이 산화되어 전자를 내놓고 전해액 속 황산 이온과 결합해 표면에 황산납이 생긴다. 전자를 내놓는 산화 반응이 일어나는 쪽이 (-)극이다.

같은 시각 (+)극에서는 PbO₂가 전자를 받아 환원되어 PbSO₄로 바뀐다. 따라서 전자를 받는 쪽(왼쪽에 e^-가 있는 식)이나 전자를 내놓으면서 PbO₂가 생기는 충전 쪽 식은 (-)극 방전 반응이 아니다.

탄소 사이 결합이 삼중결합인 아세틸렌($\mathrm{C_2H_2}$)은 π결합이 2개라 첨가반응이 가장 쉽고 반응성이 가장 큽니다. 반응성은 삼중결합 > 이중결합($\mathrm{C_2H_4}$) > 단일결합($\mathrm{CH_4}$, $\mathrm{C_2H_6}$) 순입니다.

※ 정답 정정(2026-09-23): 종전 등록 정답 2번을 4번으로 바로잡았습니다. 반응성은 불포화도 순: 알킨 C₂H₂(삼중결합) > 알켄 C₂H₄ > 알칸 CH₄·C₂H₆. 아세틸렌은 첨가·분해폭발 등 반응성이 가장 크고, 등록 2(에탄)는 포화탄화수소로 반응성이 가장 낮은 축에 속한다.

6M $\mathrm{HNO_3}$ 100mL를 만드는 데 필요한 순수 질산의 몰수와 질량을 먼저 구한다.

$n = 6\ \mathrm{mol/L} \times 0.1\ \mathrm{L} = 0.6\ \mathrm{mol},\quad m_{\text{순수}} = 0.6 \times 63 = 37.8\ \mathrm{g}$

70% 질산 용액이므로 필요한 용액의 무게는 $\dfrac{37.8}{0.70} = 54\ \mathrm{g}$이고, 부피는 밀도로 나누어 $\dfrac{54}{1.4} \approx 38\ \mathrm{mL}$가 된다. 따라서 무게 54g, 부피 약 38mL를 제시한 보기가 답이다.

탄산음료는 병 속의 높은 압력 하에서 이산화탄소가 많이 녹아 있는 상태다.

병마개를 열면 액체 위의 압력이 갑자기 줄어들어 이산화탄소의 용해도가 낮아지고, 녹아 있던 여분의 기체가 거품으로 빠져나오는 것이다.

같은 중심 원자를 가진 산소산의 세기는 중심 원자의 산화수가 높을수록(산소 수가 많을수록) 강해지는 경향이 있다.

망가니즈의 경우 산화수 $+7$인 $\mathrm{HMnO_4}$(과망가니즈산)가 산화수 $+6$인 $\mathrm{H_2MnO_4}$(망가니즈산)보다 더 강한 산이므로, $\mathrm{HMnO_4} < \mathrm{H_2MnO_4}$로 표시한 것이 잘못이다.

비소산·질소산·염소산에 대한 나머지 비교는 모두 산화수가 높을수록 산이 강해진다는 경향과 일치한다.

$\mathrm{C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2}$는 이중결합이 끊어지면서 브로민이 그대로 결합해 들어가는 첨가 반응이다.

아세틸렌 3분자가 벤젠이 되는 반응은 고리화(중합) 반응, 에탄올이 에틸렌과 물로 되는 반응은 제거(탈수) 반응, 메테인과 염소의 반응은 치환 반응에 해당하므로 첨가 반응과는 다른 유형이다.

A와 B는 전자 수가 모두 11개인 같은 원소(나트륨)이므로, 서로 다른 원소라는 설명이 잘못됐다.

A는 1S²2S²2P⁶3S¹로 최외각 전자가 3S에 있는 바닥상태이고, B는 그 전자가 5S로 올라간 들뜬상태다. 전자 배치가 달라도 원자번호가 같으면 같은 원소다.

나머지 설명은 모두 옳다.

• 들뜬상태인 B가 바닥상태인 A보다 원자로서 에너지가 높다
• 더 안정한 A에서 전자 1개를 떼어내는 데 더 많은 에너지가 든다
• B의 전자가 다시 3S로 내려올 때 두 상태의 에너지 차만큼 빛이 방출된다

녹말(전분)을 염산과 함께 가수분해하면 다당류 사슬이 점점 짧아져 덱스트린·이당류를 거쳐 마지막에는 단당류인 포도당($\mathrm{C_6H_{12}O_6}$)까지 분해된다.

$(\mathrm{C_6H_{10}O_5})_n$은 가수분해 전의 녹말 자체이고 $\mathrm{C_{12}H_{22}O_{11}}$은 중간 단계의 이당류(엿당)이므로 최종 생성물이 아니다.

분산력(반데르발스 힘)은 분자의 전자 수와 분자량이 클수록 커진다.

CH₄, SiH₄, CF₄, CCl₄ 중에서는 염소를 포함해 분자량과 전자 수가 가장 큰 사염화탄소의 분산력이 가장 크다.

반대로 분자량이 가장 작은 CH₄는 분산력이 가장 약하다.

중화반응에서는 산과 염기의 몰수(1가 산·염기이므로 당량수와 동일)가 같아지는 지점이 종말점이다.

NaOH의 몰수는 $0.2\ \mathrm{mol/L} \times 0.1\ \mathrm{L} = 0.02\ \mathrm{mol}$이므로 HCl도 0.02 mol이 반응한 것이다.

따라서 염산의 몰농도는 $C=\dfrac{0.02\ \mathrm{mol}}{0.05\ \mathrm{L}}=0.4\ \mathrm{M}$이다.

나트륨(Na)은 반응성이 매우 큰 알칼리금속이어서 상온의 물이나 습기와 접촉하면 격렬히 반응해 수소를 내며 발화할 수 있다.

• Si는 상온에서 물과 거의 반응하지 않는 준금속이다.
• Cu는 물과 반응하지 않는 안정한 금속이다.
• Be는 표면 산화막 때문에 상온의 물과 잘 반응하지 않는다.

에테르는 물과의 수소결합력이 약하고 밀도도 물보다 작아 물과 섞이지 않고 상층에 분리되어 뜬다.

에탄올, 포름산, 아세트산은 모두 -OH 또는 -COOH기로 물과 수소결합하여 잘 섞인다.

벤젠과 석유는 둘 다 비극성 탄화수소 계열 용매여서 서로 잘 섞인다.

반면 물은 극성 용매이므로 비극성인 벤젠·석유와는 섞이지 않는다.

H₂O는 굽은 분자 구조여서 산소 쪽으로 전하가 쏠린 쌍극자가 상쇄되지 않는 극성 분자이다.

• H₂, O₂는 동일 원자로 이루어진 이원자 분자로 무극성이다.
• CH₄는 정사면체의 대칭 구조여서 결합 쌍극자가 서로 상쇄되어 무극성이다.

에틸렌에 진한 황산을 반응시키면 생기는 에틸황산(C₂H₅OSO₃H)은 물과 가수분해되면서 황산이 떨어져 나가고 에탄올이 생성된다.

즉 에틸렌을 황산에 흡수시킨 뒤 물로 분해해 에탄올을 얻는 것으로, 에틸렌으로부터 에탄올을 만드는 대표적인 공업적 경로(황산법, 간접수화법)이다.

원자번호는 원자핵 속 양성자 수와 같다.

양성자가 6개인 원자이므로 원자번호는 6이며, 중성자 7개는 질량수(6+7=13)를 결정할 뿐 원자번호와는 무관하다.

촉매는 반응 경로를 바꾸어 활성화에너지를 낮춤으로써 정반응과 역반응의 속도를 함께 빠르게 만드는 물질이다.

촉매는 반응물과 생성물의 양, 즉 화학적 평형의 위치를 바꾸지 않고 평형에 도달하는 속도만 앞당긴다. 정반응과 역반응 모두에 같은 비율로 작용해 두 반응속도상수를 함께 키운다.

따라서 활성화에너지를 높인다거나 정반응과 역반응 중 한쪽만 변화시킨다는 설명은 촉매의 작용 원리와 맞지 않는다.

수소결합은 전기음성도가 매우 큰 F·O·N에 결합된 수소 원자와 이웃 분자의 F·O·N 비공유 전자쌍 사이에 작용하는 분자 사이의 인력이다.

이를 단순히 '원자와 원자 사이의 결합'이라고 표현하면 공유결합과 구분되지 않으므로 수소결합의 본질을 정확히 설명하지 못한 틀린 서술이다.

HF, H₂O, NH₃는 수소결합 때문에 분자량이 비슷한 다른 화합물보다 녹는점과 끓는점이 높다.

할로겐 원소는 원자번호가 커질수록 원자 반지름이 커지고 원자핵이 최외각 전자를 붙드는 힘이 약해진다.

그 결과 전자를 떼어내는 데 필요한 이온화에너지는 작아진다.

반면 금속성과 녹는점은 원자번호가 커질수록 대체로 증가하는 경향을 보인다.

포름산(HCOOH)은 카르복시기(-COOH)를 가져 Na과 반응해 수소 기체를 내며, 동시에 알데하이드기(-CHO) 구조도 포함해 은거울반응도 나타낸다.

• CH₃COOH(아세트산)는 Na과 반응해 H₂를 내지만 알데하이드기가 없어 은거울반응은 없다.
• CH₃CH₃(에탄)은 반응성이 낮아 둘 다 해당하지 않는다.
• HCHO(포름알데하이드)는 은거울반응은 하지만 -COOH나 -OH가 없어 Na과 반응해 H₂를 내지 않는다.

용해도곱은 $K_{sp}=[\mathrm{Ag}^+][\mathrm{Cl}^-]=s^2$으로, 몰용해도 s를 먼저 구해야 한다.

AgCl의 화학식량은 $108+35.5=143.5$이므로 몰용해도는 $s=\dfrac{0.0016\ \mathrm{g/L}}{143.5\ \mathrm{g/mol}}\approx1.12\times10^{-5}\ \mathrm{mol/L}$이다.

따라서 $K_{sp}=(1.12\times10^{-5})^2\approx1.2\times10^{-10}$이다.

중성 용액에서 과망간산이온은 $\mathrm{MnO_4^-}+2\mathrm{H_2O}+3e^-\rightarrow \mathrm{MnO_2}+4\mathrm{OH^-}$로 환원되어 3개의 전자가 관여한다.

따라서 1g당량은 화학식량을 전자 수로 나눈 $\dfrac{158.03}{3}\approx52.68\ \mathrm{g}$이다.

참고로 강산성 용액에서는 Mn²⁺까지 환원되어 5전자가 관여하므로 g당량이 달라진다.

KMnO₄는 강한 산화제이므로 HCl로 산성화하면 염산 속 Cl⁻이 산화되어 염소(Cl₂) 기체가 발생하는 부반응이 일어난다.

이 부반응은 적정에 사용된 KMnO₄ 양을 왜곡시키므로, 산화되지 않는 황산(H₂SO₄)으로 산성화한다.

이온곱은 현재 용액의 이온 농도 곱이고, Ksp는 포화 상태의 평형값이다.

이온곱이 Ksp보다 커지면 용액이 과포화 상태가 되어 침전이 생성된다.

반대로 이온곱이 Ksp보다 작으면 침전이 더 녹을 수 있는 상태이고, 같으면 포화 평형을 유지한다.

수산화구리(Ⅱ), Cu(OH)₂는 불안정한 화합물로 공기 중에 방치하면 서서히 물을 잃으며 검은색의 산화구리(CuO)로 변한다.

Pb(OH)₂와 Cd(OH)₂는 흰색 침전으로 비교적 안정하고, Fe(OH)₃는 애초에 적갈색을 띠어 별도의 변색이 나타나지 않는다.

유기정성 실험에서 인화성·위험 물질을 다룰 때는 항상 필요한 최소량만 채취하는 것이 안전 수칙의 기본이다.

• 인화성 액체를 1~2L씩 다량 채취하는 것은 화재·폭발 위험을 키우므로 옳지 않다.
• 독가스를 흡입했을 때 에틸알코올을 마시는 것은 적절한 응급조치가 아니다.
• 디아조염·니트로화합물처럼 폭발성이 있는 물질을 경제성을 이유로 다량 채취하는 것은 위험하다.

따라서 인화성 물질을 소량만 취해 실습하는 것이 가장 올바른 안전 수칙이다.

AgCl 침전을 물로만 세척하면 콜로이드 상태로 풀어지는 펩타이제이션(교질화)이 일어나 침전이 여과지를 통과할 수 있다.

묽은 염산은 공통이온인 Cl⁻을 공급해 AgCl의 용해를 억제하면서 펩타이제이션도 막아주므로 세척액으로 가장 적당하다.

제5족(알칼리토금속족, Ba²⁺·Sr²⁺·Ca²⁺) 양이온은 탄산암모늄((NH₄)₂CO₃)을 분족시약으로 사용해 탄산염 침전으로 분리한다.

이때 암모니아수(NH₄OH)를 함께 넣어 용액을 약염기성으로 만들어야 탄산이온의 농도가 충분히 높아져 탄산염 침전이 완전하게 생성된다.

강산성 용액에서 과망간산이온은 $\mathrm{MnO_4^-}+8\mathrm{H}^++5e^-\rightarrow \mathrm{Mn}^{2+}+4\mathrm{H_2O}$로 환원된다.

망간의 산화수가 +7에서 +2로 5만큼 감소하므로, 1몰의 과망간산이온이 반응하면 5당량에 해당하는 산화·환원이 일어난다.

바닷물 속 염소이온을 은법적정으로 정량할 때는 은이온과 염소이온이 결합해 흰색의 염화은(AgCl) 앙금을 만드는 반응을 이용한다.

가해준 Ag⁺의 양으로부터 시료 속 Cl⁻의 양을 역산하는 것이 이 적정법의 원리이다.

역적정(back titration)은 금속이온이 EDTA와 너무 천천히 반응하거나, EDTA를 가하기 전에 침전을 형성하거나, 지시약과 비가역적으로 결합(블로킹)해 직접적정이 어려운 경우 과량의 EDTA를 먼저 가하고 남은 EDTA를 표준 금속용액으로 적정하는 방법이다.

반면 적당한 지시약이 없는 금속이온은 역적정이 아니라, 다른 금속-EDTA 착물로 치환해 지시약 반응이 가능하게 만드는 치환적정으로 해결한다.

디클로로메탄은 단순한 유기 용매일 뿐 산화·환원에 따라 색이 변하는 지시약이 아니다.

디페닐아민, 페노사프라닌, 메틸렌 블루는 산화형과 환원형의 색이 달라 종말점을 알려주는 대표적인 산화-환원 지시약이다.

평형상수 K 값이 클수록 평형에서 생성물의 농도가 반응물보다 훨씬 크다는 뜻이다.

제시된 값 중 10이 가장 크므로, 이 반응에서 반응물이 생성물로 가장 많이 전환된다.

반대로 K가 1보다 훨씬 작을수록 반응물 상태로 남는 비율이 크다.

20% NaOH 용액 10g에 들어있는 NaOH의 질량은 $10\ \mathrm{g}\times0.20=2\ \mathrm{g}$이다.

NaOH(분자량 40)의 몰수는 $\dfrac{2\ \mathrm{g}}{40\ \mathrm{g/mol}}=0.05\ \mathrm{mol}$이며, 1가 염기이므로 이는 0.05당량(eq)과 같다.

중화에 필요한 0.5N HCl의 부피는 $V=\dfrac{0.05\ \mathrm{eq}}{0.5\ \mathrm{eq/L}}=0.1\ \mathrm{L}=100\ \mathrm{mL}$이다.

약산의 짝염기인 아세트산 이온이 물과 반응해 아세트산과 OH^-를 만드는 이 반응은 가수분해다.

식 CH₃COO^- + H₂O → CH₃COOH + OH^- 에서 보듯 물 분자가 쪼개져 H⁺는 아세트산 이온과 결합하고 남은 OH^-가 용액에 남는다. 아세트산 나트륨 같은 약산·강염기 염의 수용액이 염기성을 띠는 이유가 이것이다.

다른 반응들과는 구분된다.

• 중화반응: 산의 H⁺와 염기의 OH^-가 만나 물이 생기는 반대 방향의 반응
• 축합반응: 두 분자가 결합하면서 물 같은 작은 분자가 빠져나가는 반응
• 첨가반응: 이중·삼중 결합이 끊기며 원자가 붙는 반응

광전 비색계 정량은 표준용액 조제 → 비색계 조작 → 검량선 그리기 → 시료의 정량 순으로 진행한다.

먼저 농도를 아는 표준용액을 농도별로 여러 개 만든다. 이 표준용액들을 비색계에 걸어 조작하며 각각의 흡광도를 읽는다.

이렇게 얻은 (농도, 흡광도) 짝을 좌표에 찍어 직선으로 이은 것이 검량선이다. 마지막으로 시료의 흡광도를 측정해 검량선에 대입하면 시료의 농도가 나온다.

검량선은 표준용액을 실제로 측정한 결과라야 그릴 수 있으므로, 검량선 그리기나 시료 정량이 표준용액 조제·비색계 조작보다 앞설 수 없다.

pH는 수소이온 농도의 음의 상용로그이므로 pH4 용액의 $[\mathrm{H}^+]$는 $10^{-4}$, pH6 용액은 $10^{-6}$이다.

두 농도의 비는 $\dfrac{10^{-4}}{10^{-6}}=100$이므로, pH4 용액은 pH6 용액보다 수소이온 농도가 100배 진하다.

식 $E = E_{0} + \dfrac{0.0591}{n}\log C$ 의 분모 n은 전극에서 일어나는 산화·환원 반응에 주고받는 전자의 수, 즉 금속(이온)의 산화수 변화량을 뜻한다.

전극 반응을 $\mathrm{M}^{n+} + n\,\mathrm{e}^{-} \rightleftharpoons \mathrm{M}$ 로 쓰면 이때의 계수 $n$ 이 그대로 식에 들어간다. 예를 들어 $\mathrm{Ag}^{+}$ 계는 $n=1$ 이라 농도가 10배 변할 때 전위가 약 59.1 mV 움직이고, $\mathrm{Cu}^{2+}$ 계는 $n=2$ 이므로 약 29.6 mV 만 움직인다.

나머지 기호들은 다음과 같이 각자 자리를 차지하고 있어 n 의 의미가 될 수 없다.

• 표준전위차와 단극전위차는 각각 $E_{0}$ 와 $E$ 로 이미 식에 따로 표시되어 있다.
• 이온의 농도는 로그 항 안의 $C$ 이며, 분모의 n 과는 별개의 변수이다.

전위차 적정에서는 이 관계에 따라 적정 진행 중 이온 농도가 급변하는 지점에서 전위가 크게 뛰므로, 그 변곡점을 종말점으로 잡는다.

금속 표면에 특정 진동수 이상의 빛을 쬐면 금속 속 자유전자가 빛에너지를 흡수해 표면 밖으로 튀어나오는 현상을 광전효과라 한다.

• 틴들현상은 콜로이드 입자에 의해 빛이 산란되어 빛의 진로가 보이는 현상이다.
• 라만효과는 빛이 산란될 때 분자와 에너지를 주고받아 산란광의 진동수가 달라지는 현상이다.
• 브라운 운동은 미세 입자가 용매 분자와 충돌해 불규칙하게 움직이는 현상이다.

종이크로마토그래피에서 Rf값은 기준선으로부터 물질이 이동한 거리를 기준선으로부터 용매 앞선(전개 선단)까지의 거리로 나눈 값이다.

즉 $R_f=\dfrac{\text{기본선-물질 거리}}{\text{기본선-용매 앞끝 거리}}$이며, 이 값은 항상 1보다 작거나 같다.

이산화탄소는 불연성·불활성 기체여서 누설되더라도 그 자체로 연소·폭발을 일으키지 않는다.

• 조절되지 않는 발열반응은 열 폭주로 이어져 폭발 사고의 흔한 원인이다.
• 불안정한 화합물을 가열·건조·증류하면 분해 폭발이 일어날 수 있다.
• 에테르를 증류할 때 남아있는 과산화물은 농축되면서 폭발성을 가진다.

가스크로마토그래피에서 성분의 양은 검출기 신호로 얻어지는 크로마토그램 봉우리의 면적이 시료의 양(농도)에 비례한다는 원리로 정량한다.

봉우리의 높이나 머무름 시간은 정성 판단이나 보조 지표로 쓰일 뿐, 정량 분석의 기본 지표는 면적이다.

동점도는 점도를 그 상태의 유체 밀도로 나눈 값이므로 괄호에 들어갈 말은 밀도다.

식으로 쓰면 $\nu = \dfrac{\mu}{\rho}$이고, 단위는 점도 단위(포아즈, g/cm·s)를 밀도 단위(g/㎤)로 나눈 $\mathrm{cm^2/s}$(스토크스)가 된다.

부피·압력·온도는 점도 값에 영향을 주는 상태 조건일 뿐, 점도를 나누어 동점도를 만드는 물리량은 아니다.

굴절률은 온도에 따라 달라지는 값이므로 아베굴절계는 정확한 측정을 위해 항온장치(순환수조)로 시료와 프리즘의 온도를 일정하게 유지한다.

따라서 '굴절률은 온도와 무관해 항온장치가 필요없다'는 설명은 틀린 내용이다.

실제로는 프리즘 사이에 시료를 넣고 Na 증기램프의 D선을 이용해 굴절률-농도 검량선으로 시료 농도를 구한다.

pH미터는 유리전극과 비교(기준)전극을 시료 용액에 함께 담갔을 때 두 전극 사이에 생기는 전위차가 수소이온 농도(pH)에 비례한다는 원리를 이용한다.

탄소전극의 저항이나 수은전극의 전해전류를 이용하는 방식이 아니다.

충진물로 흡착성 고체분말을 그대로 사용하는 방식은 기체-고체 크로마토그래피(GSC)이며, 기체-액체 크로마토그래피(GLC)는 고체 지지체 표면에 액체 정지상을 코팅한 것을 말한다.

따라서 이 설명은 두 방식을 혼동한 틀린 내용이다.

운반가스의 일정한 유량 유지, 시료도입부·분리관·검출기의 온도 유지, 유기화합물의 정성·정량분석 활용은 모두 가스크로마토그래피에 대한 올바른 설명이다.

pH미터 보정에 쓰이는 표준완충용액은 옥살산염, 프탈산염, 인산염 표준용액처럼 일정한 pH를 안정적으로 유지하는 완충계이다.

염산(HCl) 표준용액은 완충 작용이 없는 강산 용액이므로 pH 표준 완충용액으로 사용하지 않는다.

측정하려는 시료와 매트릭스 조성이 비슷한 표준용액을 구하기 어렵거나 시료 속 여러 성분에 의한 방해작용이 우려될 때는 시료 자체에 표준물질을 일정량씩 더해가며 검정선을 얻는 방법을 쓴다.

이를 표준물첨가법이라 하며, 시료와 같은 매트릭스 안에서 검정선을 작성하므로 매트릭스 효과에 의한 오차를 줄일 수 있다.

• 검량선법(표준검정곡선법)은 별도로 조제한 표준용액으로 검정선을 그리므로 매트릭스가 다르면 오차가 커진다.
• 내부표준법은 기기 감도 변화를 보정하는 방법으로 매트릭스 방해 보정과는 목적이 다르다.
• 면적백분율법은 크로마토그램에서 각 성분의 상대비율을 구하는 방법으로 방해작용 보정과 무관하다.

패러데이 법칙에 따라 흐른 전하량으로부터 석출되는 PbO₂의 양을 구할 수 있다.

전하량 $Q = It = 0.1\,\mathrm{A}\times 1200\,\mathrm{s} = 120\,\mathrm{C}$

이동한 전자의 몰수 $n_e = \dfrac{Q}{F} = \dfrac{120}{96500} \approx 1.24\times10^{-3}\,\mathrm{mol}$

Pb²⁺가 PbO₂로 산화되며 전자 2몰이 필요하므로 $n_{PbO_2} = \dfrac{n_e}{2} \approx 6.2\times10^{-4}\,\mathrm{mol}$이고, 질량은 $6.2\times10^{-4}\times239 \approx 0.15\,\mathrm{g}$이 된다.

HPLC에서 이동상에 실린 시료 성분들이 고정상과의 상호작용 차이로 실제 분리가 일어나는 부분은 컬럼이다.

• 펌프는 이동상을 일정한 압력·유속으로 흘려보내는 역할을 한다.
• 오븐은 컬럼의 온도를 일정하게 유지하는 장치다.
• 검출기는 분리되어 나온 성분을 신호로 검출할 뿐 분리 자체를 수행하지는 않는다.

검출기의 요건은 모든 시료에 같은 응답신호를 낼 것, 응답시간이 짧을 것, S/N비가 클 것이므로 2·4·5가 맞다.

응답이 시료 종류에 관계없이 균일해야 정량이 쉽고, 응답시간이 짧아야 좁은 봉우리를 놓치지 않으며, 신호 대 잡음비가 커야 미량 성분의 봉우리가 잡음에 묻히지 않는다.

나머지 두 조건은 방향이 반대다.

• 검출한계는 낮을수록 좋다 — 값이 높다는 것은 그만큼 진한 시료라야 검출된다는 뜻이다
• 검출기 안에 시료가 머무는 부피(사부피)는 작아야 한다 — 크면 시료 띠가 퍼져 봉우리가 넓어지고 분리도가 나빠진다

먼저 340nm에서 측정한 흡광도로부터 10mL 희석액의 몰농도를 구한다.

$A=\varepsilon c l \;\Rightarrow\; c=\dfrac{A}{\varepsilon l}=\dfrac{0.613}{6130\times1.00}=1.0\times10^{-4}\,\mathrm{M}$

이 값은 5mL 플라스크에서 1mL를 취해 10mL로 10배 희석한 용액의 농도이므로, 원래 5mL 플라스크 속 시료의 몰농도는 희석배수를 곱해 구한다.

$c_{5mL}=1.0\times10^{-4}\times10=1.0\times10^{-3}\,\mathrm{M}$

속빈음극램프(HCL)는 음극과 봉입가스 사이의 방전으로 음극 금속 고유 파장의 빛을 내는 광원이다.

봉입가스는 방전만 일으키고 스펙트럼선과 반응하지 않아야 하므로 화학적으로 안정한 비활성기체를 사용하며, 보기 중에서는 Ne이 이에 해당한다.

• H₂, N₂, C₂H₂는 반응성이 있거나 별도의 스펙트럼을 방출해 방해를 줄 수 있어 쓰지 않는다.

전지(갈바니 전지)에서 양극(+극)은 외부 회로에서 전자를 받아들여 환원반응이 일어나는 전극이다.

반대로 음극(-극)에서는 전자를 내놓는 산화반응이 일어나며, 전지 내부에서 이온의 이동을 통해 회로가 완성된다.

폴라로그램에서 반파 전위는 각 화학종마다 고유한 값을 가지므로 어떤 물질이 존재하는지를 알려주며, 이 때문에 정성분석에 이용된다.

• 확산 전류는 농도에 비례하는 값으로 정량분석에 사용한다.
• 한계 전류와 산소파는 전류의 크기나 방해 신호와 관련된 값으로 물질 확인 목적과는 거리가 있다.