[화학분석기사 필기] 21년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

할로겐은 주기가 커질수록 원자 반지름이 늘어 전자를 끌어당기는 힘이 약해지므로 반응성이 감소한다(F > Cl > Br > I). -1가 음이온 형성, 이원자분자로 존재, 수소와 반응해 할로겐화수소 생성은 모두 옳은 설명이다.

가·나는 로그값의 소수부 자릿수가 진수의 유효숫자 개수와 같아야 하므로 log(3.2)=0.51, 104.37=2.3×104로 각각 2자리가 맞다. 다는 유효숫자가 적은 1.78(3자리)에 맞춘 5.80×10-5, 라는 4자리끼리의 나눗셈이라 14.05로 모두 옳다.

C7H16(헵테인)의 구조 이성질체는 9개다. 주사슬 탄소가 7개인 것 1개, 6개인 것 2개(2-·3-메틸헥세인), 5개인 것 5개(2,2-/2,3-/2,4-/3,3-디메틸펜테인, 3-에틸펜테인), 4개인 것 1개(2,2,3-트리메틸뷰테인)로 나뉜다.

분석방법 검증항목은 정확도·정밀도·특이성·직선성·범위·검출한계·정량한계·완건성이다. 안전성은 실험실 안전관리에 관한 사항이지 분석법의 성능을 검증하는 항목이 아니다.

단색화 장치의 성능은 복사선의 순도, 근접 파장 분해능력, 스펙트럼 띠 너비, 집광력으로 평가한다. 복사선의 산란효율은 오히려 미광(stray light)을 늘려 순도를 떨어뜨리는 요인이지 성능 지표가 아니다.

자외선-가시광선 분광기는 광원 - 단색화 장치 - 시료 용기(큐벳) - 검출기 - 신호처리부로 구성된다. 지시전극은 전위차법 같은 전기화학 분석에 쓰이는 요소다.

폴리스타이렌은 가열하면 물러지고 다시 성형할 수 있는 대표적인 열가소성 수지다. 단량체 104 g/mol × 1000 = 1.04×105 g/mol, 단량체에 페닐기 포함, 개시-생장-종결 3단계의 라디칼 중합이라는 나머지 설명은 옳다.

HI의 농도는 1.28 M이다.
평형상수는
$K_c=\dfrac{[\mathrm{HI}]^2}{[\mathrm{H}_2][\mathrm{I}_2]}$
이므로
$[\mathrm{HI}]^2=54.3\times0.2\times0.15=1.629$
다. 따라서
$[\mathrm{HI}]=\sqrt{1.629}=1.28\ \mathrm{M}$

벤젠 고리의 2번·4번 자리에 Cl 이 붙고, 고리가 산소(-O-) 를 통해 아세트산(-CH 2 COOH)과 이어져 있다. 산소를 매개로 연결된 페닐기는 페녹시 로 부르므로 2,4-디클로로페녹시아세트산 (제초제 2,4-D)이다.

반응식의 계수 1:1:1은 몰수와 (기체의 경우) 부피의 비일 뿐 질량비가 아니다. 탄소 1 g과 산소 1 g이 반응해 이산화탄소 1 g이 된다는 서술은 질량보존에도 어긋난다. 나머지는 몰비와 아보가드로 법칙으로 모두 옳다.

시료와 적정액은 빛을 흡수하지 않고($\varepsilon_a=\varepsilon_t=0$) 생성물만 흡수하므로, 당량점까지는 생성물이 늘어난 만큼 흡광도가 직선으로 증가한다. 당량점 이후에는 생성물이 더 만들어지지 않아 흡광도가 일정하게 유지되는 꺾은선 모양이 된다.

전자 친화도는 원자가 전자를 받아 음이온이 될 때 방출하는 에너지다. 에너지를 흡수하는 쪽은 양이온을 만들 때의 이온화 에너지다. 전기음성도와 원자가 전자에 대한 나머지 설명은 옳다.

CO2 0.01몰 안에는 산소 원자가 0.02몰 들어 있으므로 질량이 $0.02\times16=0.32\ \mathrm{g}$으로 가장 크다. 산소 원자 0.01몰은 0.16 g, 탄소 0.01몰은 0.12 g, 273K·1atm에서 He 0.224 L는 0.01몰이라 0.04 g이다.

같은 1족에서는 주기가 커질수록 전자껍질이 늘어 원자 반지름이 커지므로 Li, Na, K, Cs 순으로 커진다. 따라서 가장 위쪽 주기에 있는 Li가 가장 작다.

5.48M 염산 용액의 부피는 60.0 mL다.
HCl의 분자량은
$1.008+35.45=36.46\ \mathrm{g/mol}$
이므로 몰수는
$\dfrac{11.99}{36.46}=0.3289\ \mathrm{mol}$
이다.
부피는
$\dfrac{0.3289}{5.48}=0.0600\ \mathrm{L}$
, 즉 60.0 mL다.

NH3의 분자량은 17 g/mol이므로 $\dfrac{11.3}{17}=0.665\ \mathrm{mol}$이다. 분자 하나에 수소가 3개 들어 있으므로 수소 원자는 $0.665\times3=2.0\ \mathrm{mol}$이다.

SiO2(석영·유리)는 적외선 영역을 스스로 강하게 흡수해 창 재료로 쓸 수 없다. IR 시료 용기에는 적외선을 잘 통과시키는 염류 결정인 KBr, NaCl, AgBr, CaF2 등을 쓴다.

탄화수소기 두 개가 산소 하나를 사이에 두고 결합한 R-O-R' 구조가 에터이며, 알코올 두 분자에서 물 한 분자가 빠지는 탈수 축합으로 생성된다. 알데하이드는 -CHO, 카복시산은 -COOH, 아민은 질소를 가진다.

「국가표준기본법」 제3조는 적합성평가를 제품등이 국가표준·국제표준 등을 충족하는지를 평가하는 교정, 인증, 시험, 검사 등으로 정의한다. 소급성은 측정 결과를 상위 표준까지 끊김 없이 연결하는 성질이고, 기술규정은 강제성을 갖는 문서다.

같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록 유효 핵전하가 커져 1차 이온화 에너지와 전자 친화력은 커지고, 원자 반경과 금속성은 작아진다. 따라서 Na에서 Cl로 갈수록 1차 이온화 에너지가 커진다는 설명만 옳다.

산소의 산화수 -2를 기준으로 계산하면 NO2는 $x+2\times(-2)=0$에서 $x=+4$다. HNO3는 +5, N2O는 +1, NH4Cl의 N은 -3이다.

조건 형성 상수는 Y4-의 분율을 형성 상수에 곱한 값, 즉 $K_f'=\alpha_{Y^{4-}}K_f$이다. 대입하면 $K_f'=0.3\times1.0\times10^{18}=3.0\times10^{17}$이다.

0.20M KNO3는 공통이온을 내놓지 않으면서 이온세기만 높여 활동도 계수를 낮추므로(무관이온 효과) 증류수보다도 용해도가 커진다. KIO3·NaIO3 용액은 공통이온 IO3- 때문에 용해가 오히려 억제된다.

산성 용액은 푸른 리트머스 시험지를 붉게 변색시킨다. 붉은 리트머스를 푸르게 바꾸는 것은 염기성 용액이다. 산의 정의, 중화반응, 염기성 용액에서 OH- 농도가 더 크다는 나머지 설명은 옳다.

묽은 용액에서 활동도 계수는 전해질의 종류가 아니라 이온세기에 의해 결정된다. 같은 이온세기라면 어떤 염을 넣었든 값이 거의 같아지므로, 전해질의 종류에 따라서만 달라진다는 설명이 틀렸다.

NaOH가 0.10 mL 과량이므로 남은 OH-는 $0.1000\times0.10=0.010\ \mathrm{mmol}$이고, 전체 부피 50.10 mL에서 $[\mathrm{OH}^-]=\dfrac{0.010}{50.10}=2.0\times10^{-4}\ \mathrm{M}$이다. 따라서 pOH = 3.70, pH = 10.30이다.

0℃에서 액체 물의 해리 백분율은 6.1×10⁻⁸ %다.
이온화상수로부터
$[\mathrm{H}^+]=\sqrt{1.14\times10^{-15}}=3.38\times10^{-8}\ \mathrm{M}$
이고, 물 자체의 몰농도는
$\dfrac{999.8}{18.02}=55.5\ \mathrm{M}$
이다.
해리 백분율은
$\dfrac{3.38\times10^{-8}}{55.5}\times100=6.1\times10^{-8}\%$

용매의 극성이 커지면 비공유 전자쌍이 수소결합 등으로 더 안정해져 n → π* 전이에 필요한 에너지가 커진다. 그래서 흡수 봉우리는 장파장이 아니라 단파장 쪽(청색 이동)으로 옮겨간다. 장파장으로 이동하는 쪽은 π → π* 전이다.

X선은 파장이 너무 짧아 프리즘으로 굴절시킬 수 없고, 원자 간격이 일정한 단결정에서 브래그 회절($n\lambda=2d\sin\theta$)을 일으켜 파장을 분리한다. 큐벳은 시료 용기, 광전관은 검출기다.

이온세기가 커질수록 중심 이온 주위에 반대 전하의 이온이 더 많이 모이므로 이온 분위기의 전하는 커진다. 그 결과 이온 간 인력이 줄고 활동도 계수가 작아져 침전이 더 많이 녹는다는 나머지 설명은 옳다.

약산을 강염기로 적정하면 당량점에서 생긴 짝염기 때문에 용액이 염기성이 된다. 변색 범위가 pH 8.0~9.6인 페놀프탈레인이 적합하며, 적정이 끝나면 무색에서 붉은색으로 변한다.

전지선 표기에서는 왼쪽이 산화전극(anode), 오른쪽이 환원전극(cathode)이다. 이 전지는 왼쪽에 Cu가 적혀 있으므로 구리가 산화전극이고 은이 환원전극이다. 단일 수직선은 상 경계, 이중 수직선은 염다리를 뜻한다는 나머지 설명은 옳다.

(CH3)3NH+는 약산이므로 $[\mathrm{H}^+]=\sqrt{K_a C}=\sqrt{1.59\times10^{-10}\times0.050}=2.82\times10^{-6}\ \mathrm{M}$이다. 따라서 $\mathrm{pH}=-\log(2.82\times10^{-6})=5.55$다.

구리 1.36 g을 석출하는 데 필요한 시간은 2066 s다.
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu이므로 구리 1.36 g은
$\dfrac{1.36}{63.5}=0.0214\ \mathrm{mol}$
이고, 필요한 전하량은
$0.0214\times2\times96500=4133\ \mathrm{C}$
이다.
따라서
$t=\dfrac{Q}{I}=\dfrac{4133}{2}=2066\ \mathrm{s}$

불꽃 속 이온화는 온도가 높을수록 잘 일어나므로 이온 생성을 억제하려면 불꽃 온도를 낮춰야 한다. 또 이온화는 입자 수가 늘어나는 반응이라 압력을 높이면 평형이 중성 원자 쪽으로 되밀려 이온 생성이 억제된다.

전지의 전위는 1.213 V이다.
전지식에서 왼쪽 Cd가 산화전극, 오른쪽 Ag가 환원전극이다. 네른스트 식으로 각각 구하면
$E_{\mathrm{Ag}}=0.799+0.0592\log(0.5)=0.781\ \mathrm{V}$
$E_{\mathrm{Cd}}=-0.402+\dfrac{0.0592}{2}\log(0.1)=-0.432\ \mathrm{V}$
다.
전지 전위는
$0.781-(-0.432)=1.213\ \mathrm{V}$

녹이 스는 것은 철이 산소·물과 결합해 산화철(수산화철)이 되는 산화반응이다. 결합한 산소만큼 무게가 더해지므로 녹슨 철근은 녹슬기 전보다 질량이 증가한다.

반응식에서 열량이 생성물 쪽에 $+58\,\mathrm{kJ}$로 표시된 (a) 반응은 정반응이 열을 방출하는 발열반응이고, $-198\,\mathrm{kJ}$로 표시된 (b) 반응은 정반응이 열을 흡수해야 진행되는 흡열반응이다.
르샤틀리에 원리에 따라 온도를 높이면 평형은 열을 흡수하는 방향(흡열 방향)으로 이동한다. 따라서 정반응이 발열인 (a)는 온도가 오르면 역반응 쪽으로 밀려 평형상수가 감소하고, 정반응이 흡열인 (b)는 정반응 쪽으로 진행되어 평형상수가 증가한다.
즉 온도 상승은 항상 흡열 방향의 반응을 유리하게 만들며, 두 반응의 발열·흡열 여부에 따라 평형상수의 증감 방향이 반대로 나타난다는 점이 이 문제의 핵심이다.

지시약의 평형은 HR(무색) ⇌ H+ + R-(적색)이다. 산을 넣어 H+가 늘면 르샤틀리에 원리로 평형이 왼쪽 HR 쪽으로 이동하므로 용액은 무색이 된다.

Beer 법칙은 흡광 화학종끼리의 상호작용과 굴절률 변화를 무시할 수 있는 묽은 용액(대략 0.01M 이하)에서만 잘 성립한다. 몰흡광계수가 큰 시료라면 10-4 ~ 10-3M의 낮은 농도에서 적당한 흡광도를 얻으면서 직선성이 유지된다.

TGA(열무게 분석법)는 온도를 프로그램대로 올리면서 시료의 질량을 연속 기록해 무게 감량 곡선을 얻는 방법이다. FT-IR은 적외선 흡수, GPC는 분자량 분포, GC/MS는 휘발성 성분의 분리·확인용이라 질량 변화를 추적하지 못한다.

전압-전류법(voltammetry) 곡선에서는 한계 전류로 정량을, 반파 전위로 정성 분석을 하고, 산화·환원 봉우리의 형태로 전극 반응의 가역성을, 반파 전위의 이동으로 금속 착물의 안정도 상수와 배위수를 얻는다. 모두 전극 표면의 전자 이동에서 나오는 정보이므로 용액의 밀도 같은 벌크 물리량은 얻을 수 없다.

원자 질량 분석법은 시료를 원자화한 뒤 이온화해야 하므로 ICP·글로우 방전·스파크·레이저처럼 에너지가 큰 열원을 쓴다. 장 이온화 방출침(field ionization emitter)은 센 전기장으로 분자를 깨지 않고 이온화하는 방식이라 분자 질량 분석법의 이온화원이다.

FID는 수소 불꽃에서 탄소가 연소하며 생기는 이온을 세는 검출기라 탄화수소 등 유기화합물에만 감응하고, H2O·CO2·NOx·SO2 같은 무기 기체에는 사실상 반응하지 않는다. NPD는 N·P 화합물, ECD는 할로겐 등 전자 포획성 화합물, TCD는 운반 기체와 열전도도가 다른 모든 화합물에 감응한다.

NMR의 내부 표준물은 테트라메틸실란(TMS, (CH3)4Si)이다. Si가 탄소보다 전기음성도가 작아 메틸 양성자가 강하게 가려지므로 대부분의 유기 화합물보다 높은 장(오른쪽)에서 12개 양성자가 하나의 세고 예리한 봉우리를 내며, 이 위치를 δ = 0으로 잡는다.

TGA는 질량 변화가 수반되는 현상만 볼 수 있어 대표 응용이 수화물의 결정수 결정, 중합체의 분해 메커니즘 규명, 기화·승화·탈착 같은 물리적 변화 관찰이다. TGA 곡선은 온도에 대한 질량 감소 단계를 주므로 분해반응의 속도상수를 구하는 속도론적 연구는 주된 응용으로 꼽지 않는다.

NMR은 센 자기장 속에서 원자핵의 스핀 상태가 갈라진 에너지 차만큼 라디오파를 흡수하는 현상이다. 즉 흡수 과정에 핵이 직접 관여하므로 "핵이 관여하지 않는다"는 설명이 틀렸다.

Cd2+ 농도는 1.10 mM이다.
확산 전류는 한계 전류에서 잔류 전류 0.2μA를 뺀 값이고 농도에 비례한다.
미지 농도를 $x\,\mathrm{mM}$라 하면 첨가 전 확산 전류는
$7.8\,\mathrm{\mu A}$
첨가 후는
$10.8\,\mathrm{\mu A}$
이므로 첨가 후 농도는
$\dfrac{10.8}{7.8}x$
한편 물질수지로는
$\dfrac{0.1x+0.05}{0.105}$(mmol/L)이므로, 두 식을 같게 두면
$0.1x+0.05=0.1454x$
따라서
$x=1.10\,\mathrm{mM}$

전위를 일정하게 두고 구리를 전기분해하면 Cu2+가 소모되어 농도가 낮아지고 환원전극의 농도 편극이 커지므로 전류가 시간에 따라 감소한다. 1F는 96485 C/mol e-이지만 1C = 1A×1s이고, 전기량법 적정은 뷰렛이 아니라 일정 전류로 적정 시약을 전기적으로 발생시키며, 조절-전위 전기량법은 작업전극과 기준전극 사이의 전위를 조절한다.

파수는 파장의 역수이고 1cm = 104μm이므로 $\bar\nu(\mathrm{cm^{-1}})=\dfrac{10^4}{\lambda(\mu\mathrm{m})}$이다. 예를 들어 파장 10μm는 1000cm-1에 해당한다.

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.
거울이 이동해야 하는 거리는 0.5cm이다.
FT-IR의 분해능은 거울의 이동거리 δ의 역수로 주어져
$\Delta\bar\nu=\dfrac{1}{\delta}$
구별해야 할 간격이
$791-789=2\,\mathrm{cm^{-1}}$
이므로
$\delta=\dfrac{1}{2}=0.5\,\mathrm{cm}$
이다.

EI(전자 이온화)는 70eV 전자빔을 쓰는 방법으로 사용이 간편하고 이온 전류가 커서 감도가 높지만, 에너지가 커 분자를 심하게 조각낸다. 그래서 열에 약하고 분자량이 큰 바이오 물질에는 부적당하며, 이런 시료에는 ESI·MALDI 같은 연성 이온화를 쓴다.

역상 크로마토그래피는 정지상이 비극성(C18·C8 등)이고 이동상이 극성(물–메탄올, 물–아세토나이트릴)인 시스템이다. 비극성 화합물일수록 정지상에 강하게 붙잡혀 늦게 용리된다. 정지상이 극성이고 이동상이 비극성인 쪽은 순상(normal-phase)이다.

이상적인 GC 검출기는 흐름 속도와 무관하게 짧은(빠른) 응답 시간을 가져야 봉우리가 뭉개지지 않는다. 나머지는 모두 요구 조건으로, 감도 $10^{-8}\sim10^{-15}\,\mathrm{g/s}$, 좋은 안정성·재현성, 높은 신뢰도와 편리한 사용성을 갖춰야 한다.

DTA(시차 열분석)는 시료와 기준 물질을 같은 프로그램으로 가열하면서 두 물질의 온도차 ΔT를 온도의 함수로 기록한다. DSC는 온도차가 아니라 두 물질을 같은 온도로 유지하는 데 필요한 열흐름(열량) 차이를 측정한다는 점이 다르다.

질량 분석법은 이온의 질량 대 전하비(m/z)를 재므로 분자량, 동위원소 존재비, 조각 이온 패턴에 의한 복잡한 분자의 구조 정보를 준다. 그러나 시료를 이온화해 기체 상태 이온으로 만들어 측정하므로 액체나 고체 시료의 반응성은 얻을 수 없다.

봉우리 밑변 너비로 이론단수를 구하면 $N=16\left(\dfrac{t_R}{W}\right)^2=16\times\left(\dfrac{12}{2.4}\right)^2=400$이다. 단높이는 $H=\dfrac{L}{N}=\dfrac{30}{400}=0.075=7.5\times10^{-2}\,\mathrm{cm}$이다.

시료와 기준 물질의 온도 차이를 온도의 함수로 측정하는 것은 DTA이다. DSC는 두 물질을 같은 온도로 유지하는 데 드는 열흐름(전력) 차이를 측정하므로 전이 엔탈피를 정량할 수 있다.

실험이 끝나면 플라스마를 켜 둔 채 묽은 산이나 바탕 용액을 흘려 시료 도입 장치와 토치에 남은 시료를 씻어낸 뒤 플라스마를 끈다. 플라스마를 먼저 끄면 세척액이 분무·도입되지 않아 세척 자체가 이루어지지 않는다.

선택 계수는 방해 이온에 대한 감응 정도를 나타내는 값이라 0에 가까울수록 좋은 전극이다. $k_{\mathrm{H,B}}=1$이면 유리막이 H+와 방해 이온 B에 똑같이 감응한다는 뜻이므로 pH를 측정할 수 없다. 높은 pH에서 Na+ 등에 감응해 생기는 알칼리 오차가 바로 이 선택성이 떨어질 때 나타나는 현상이다.

틀린 것은 y절편이며, 실제 값은 -5.99가 아니라 +5.99이다.
최소자승법으로 계산하면
$\bar x=10$, $\bar y=889.94$, $S_{xy}=3535.8$, $S_{xx}=40$
이므로 기울기는
$3535.8/40=88.395$
로 맞다.
그러나 y절편은
$889.94-88.395\times10=+5.99$
이므로 -5.99가 아니라 +5.99이다.
상관계수는 0.9999로 허용기준 R≥0.990을 만족하고, 농도 6~14mg/mL는 표시농도 10mg/mL 기준 60~140%가 맞다.

검정곡선의 직선성은 농도와 신호의 비례 관계를 보는 특성이지 측정의 정밀도를 나타내는 값이 아니므로 B가 틀리다. 직선 범위보다 큰 세기를 낸 시료는 외삽하면 안 되고 희석해 다시 측정해야 하므로 C도 틀리다. A(정확성을 위한 표준물질 사용)와 D(직선범위보다 낮으면 농축 후 재측정)는 옳다.

정밀성은 반복성(동일 시험자·동일 조건), 실험실 내 정밀성(다른 날·다른 시험자·다른 장비), 실험실 간 정밀성으로 나뉘며 모두 측정값들 사이의 근접성을 본다. "양에 비례하여 일정 범위 내에 직선적인 측정값을 얻어낼 수 있는 능력"은 직선성의 정의다.

석영(용융 실리카) 유리는 자외선 영역까지 투과율이 높고 화학적으로 안정하며 열팽창계수가 작아, 광화학 반응용기와 모세관 전기영동 칼럼의 재질로 쓰인다. 붕규산·소다석회 유리는 자외선을 흡수해 광화학 반응이나 UV 검출에 쓸 수 없다.

계획서의 허용범위(허용기준)는 시험을 수행하기 전에 미리 설정해 두는 판정 기준이므로, 나온 시험 결과에 맞춰 달라져서는 안 된다. 결과를 보고 기준을 조정하면 밸리데이션의 의미가 사라진다. 장비·물질·시험조건과 시험용액 제조 등 상세 시험법을 기술하고 항목을 시험 목적에 맞게 선택하는 것은 옳다.

T3만 1080ppm으로 크게 벗어나 $\%\mathrm{RSD}=\dfrac{357}{668}\times100\approx53\%$로 허용범위 30%를 크게 초과했다. 전극 점검이나 외부 교정 의뢰는 타당한 조치지만, 외부에 의뢰하더라도 점검·교정·수리 내역은 장비 유지보수 기록서에 반드시 기입해야 한다.

표준편차 0.004, 분산 10-5 자릿수, 변동계수 0.5%, 범위 0.009인 조합이 정답이다.
평균은
$\dfrac{0.752+0.756+0.752+0.751+0.760}{5}=0.754$
표준편차는
$s=\sqrt{\dfrac{6.42\times10^{-5}}{4}}\approx0.004$
변동계수는
$\dfrac{0.004}{0.754}\times100\approx0.5\%$
범위는
$0.760-0.751=0.009$
이다.
분산 $s^2$는 10-5 자릿수이므로 B·D·E가 모두 맞는 보기는 하나뿐이다.

필요한 분석 횟수는 6회이다.
시료채취상수로부터 시료 1개의 상대표준편차는
$R=\sqrt{\dfrac{K_s}{m}}=\sqrt{\dfrac{41}{2.8}}=3.83\%$
필요한 횟수는
$N=\dfrac{t^2R^2}{R_e^2}$
로 반복 계산하는데, 95% 신뢰도는 양쪽 검정이므로 표의 one-tail 0.025 열을 쓴다.
$N=6$(자유도 5, $t=2.571$)을 넣으면
$\dfrac{2.571^2\times14.64}{4^2}=6.05$
로 수렴하므로 6회다.

시험장비의 변경 내용 통보는 장비를 직접 다루는 시험장비 운용부서의 임무다. 사업 총괄부서는 자문관 지정, 밸리데이션 사업 예산 확보, 표준수행절차·표준 서식의 제정과 수정·보완처럼 사업 전체를 관리하는 역할을 맡는다.

검량선을 이용한 검출한계 산출에서 표준편차 σ로는 회귀 직선의 잔차 표준편차 또는 여러 회귀 직선에서 얻은 y절편의 표준편차를 쓸 수 있다. 이 σ와 검량선 기울기 S로 $\mathrm{DL}=\dfrac{3.3\sigma}{S}$를 계산한다.

미지시료의 Na+ 농도는 0.095M이다.
신호가 농도에 비례하므로
$4.00=kC_x$
첨가 후는
$8.00=k\cdot\dfrac{95.0C_x+2.00\times5.00}{100}$
두 식을 나누면
$2=\dfrac{95C_x+10}{100C_x}$
즉
$105C_x=10$
이므로
$C_x=0.095\,\mathrm{M}$
이다.

우연 오차는 크기와 부호가 무작위라 반복 측정으로 평균의 불확정도를 줄일 수는 있어도 보정할 수는 없다. 반면 계통 오차는 교정되지 않은 뷰렛처럼 원인이 일정한 방향으로 작용하므로 원인을 찾아 보정할 수 있다.

특이성(specificity)은 불순물·분해물·매트릭스 등 공존 물질이 있어도 분석 대상만 선택적으로 정확히 측정할 수 있는가를 보는 항목이다. 그래서 매트릭스가 혼재할 때 단일 시험법으로 충분한지, 보조 시험법을 추가해야 하는지를 판단하는 근거가 된다.

정밀 분석장비는 전자회로와 광학계가 안정될 때까지 충분한 워밍업을 거친 뒤 튜닝해야 하므로, 전력 저감을 이유로 워밍업 없이 바로 튜닝한다는 B가 틀리다. 실험실 온도·습도 확인(A), 시험 전 1회 이상 튜닝(C), 튜닝 보고서 보관(D)은 모두 옳다.

시험법 밸리데이션에 일반적으로 요구되는 항목은 특이성, 검정곡선의 직선성, 정확도 및 정밀도, 정량한계 및 검출한계, 안정성(완건성)이다. 제시된 A~E가 모두 여기에 포함되므로 전부 고른 것이 답이다.

허용범위를 만족하지 못하면 시험법을 수정·보완해 다시 평가하는 것이 원칙이지, 그 시험법이 곧바로 밸리데이션 불가로 확정되는 것은 아니다. 직선성은 최소 5개 농도의 검체로 최소자승 회귀 등 통계적 방법과 그래프에 의한 시각적 평가를 함께 이용한다.

KS(ISO/IEC 17025) 성적서에 반드시 포함해야 할 정보는 시험기관의 명칭·주소, 사용한 방법의 식별, 시험기관 활동의 수행 일자, 시료 정보와 결과, 성적서 발행 일자 등이다. 성적서 의뢰 일자는 필수 포함 정보로 규정되어 있지 않다.

공정시험기준의 정확도는 정량한계의 2~10배 농도로 표준물질을 첨가한 시료를 3개 이상 측정해 평균값의 상대백분율이 75~125% 이내여야 한다. 보기의 50~150%는 기준을 지나치게 넓게 잡은 것이라 틀리다. 방법검출한계는 표준편차×3.14, 정량한계는 표준편차×10으로 구한다.

밸리데이션된 시험방법을 변경할 때는 변경 내용과 재밸리데이션 여부를 기록으로 남겨야 하므로 기록 생략은 불가능하다. 밸리데이션은 시험방법이 목적에 적합함을 증명하는 활동이라, 근거 기록이 없으면 그 증명 자체가 성립하지 않는다.

정제는 개체마다 함량 편차가 있으므로 여러 정을 취해 분쇄·혼합한 뒤 분석 시료를 만들어야 대표성이 확보된다. 규격에 맞는 1정만 선별하면 오히려 편향된 시료가 된다. 액제의 교반 후 층별 채취·혼합, 휘발성 물질의 용기 가득 채우기, 지하수의 충분한 퍼냄 후 채취는 모두 균질성 확보 방법이다.

수소의 몰분율은 0.821, 반응에 소모된 아연은 0.270g이다.
포집병 안은 수소와 수증기뿐이므로
$P_{\mathrm{H_2}}=838-150=688\,\mathrm{torr}$
수소의 몰분율은
$\dfrac{688}{838}=0.821$
이다.
몰수는
$n=\dfrac{PV}{RT}=\dfrac{(688/760)\times0.125}{0.08206\times333}=4.14\times10^{-3}\,\mathrm{mol}$
이고, 반응비가 Zn : H2 = 1 : 1이므로 아연은
$4.14\times10^{-3}\times65.37=0.270\,\mathrm{g}$
이다.

산화제는 산화되기 쉬운 물질과 닿으면 발열·발화할 수 있어 분리 보관해야 한다. 유기 산은 탄소를 포함한 가연성 물질이라 산화제의 산화 대상이 되므로 같이 보관해서는 안 된다. 무기 산이나 산화성 산은 산화제와 같은 계열로 분류되어 같은 구획에 둘 수 있다.

폐기물관리법 제17조의2에 따른 폐기물분석전문기관은 한국환경공단, 수도권매립지관리공사, 보건환경연구원과 그 밖에 장관이 시험·분석 능력이 있다고 인정하는 기관이다. 산업안전보건공단은 산업안전보건법에 따른 기관이라 여기에 포함되지 않는다.

폐시약은 희석하더라도 하수구에 버려서는 안 되며, 성분별로 구분해 지정된 용기에 모은 뒤 폐수 처리장이나 위탁 처리업체로 보내야 한다. 물로 씻어 하수구에 흘리면 수질오염은 물론 배관 부식이나 잔류 시약 간 반응 사고로 이어진다.

이황화탄소(CS2)는 완전연소하면 $\mathrm{CS_2+3O_2 \rightarrow CO_2+2SO_2}$로 이산화황(SO2)을 낸다. SO2는 자극성이 강한 유독 기체다. 벤젠·에틸알코올·메틸알코올은 C와 H만 있어 완전연소하면 CO2와 H2O만 생긴다.

서로 다른 물질에 시간을 나눠 노출된 경우 TWA는 (노출농도×노출시간)의 합을 8시간으로 나눠 구한다. $\dfrac{200\times3+100\times2}{8}=\dfrac{800}{8}=100\,\mathrm{ppm}$이다.

성장기의 골든타임 3~5분 안에 소화기로 초기 진화를 시도하는 ㄱ과, 감쇠기 이후에도 잔여열·건축물 붕괴 위험이 있어 접근하지 않는 ㄹ이 옳다. 최성기는 플래시오버·백드래프트가 일어나는 가장 위험한 단계라 관찰하러 다가가거나(ㄴ) 방재복을 입고 직접 진압하는(ㄷ) 것은 실험실 종사자가 할 대응이 아니다.

질산에스테르류·니트로화합물·유기과산화물은 위험물안전관리법상 제5류 자기반응성 물질이다. 분자 안에 산소를 함께 가지고 있어 외부 공기 없이도 스스로 연소·폭발할 수 있다는 것이 이 유별의 특징이다.

자기반응성 물질의 GHS 구분에서 형식 A는 포장된 상태에서 폭굉하거나 급속히 폭연하는 물질 또는 혼합물로, 위험성이 가장 큰 등급이다. 형식 A에서 G로 갈수록 위험성이 낮아지며, 분해열이 300J/g 미만이거나 50kg 포장물의 자기가속분해온도가 높은 조건은 뒤쪽 형식의 판정 기준이다.

GHS에서 액체는 101.3kPa에서 녹는점 또는 초기 녹는점이 20℃ 이하이고, 50℃에서 증기압이 300kPa 이하이며, 20℃·101.3kPa에서 완전히 기체가 아닌 물질이다. 보기의 25℃는 틀린 값이다.

신호어는 "위험"과 "경고"에 모두 해당하는 경우 더 위험한 쪽인 "위험"만 표시한다. 그림문자가 5개 이상이면 4개만, 예방조치 문구가 7개 이상이면 예방·대응·저장·폐기 각 1개 이상을 포함해 6개만 표시할 수 있다는 나머지 설명은 옳다.

필요한 C6H14의 질량은 2.03×103g이다.
C2H4 281g은
$\dfrac{281}{28}=10.0\,\mathrm{mol}$
인데 수득률이 42.5%이므로 이론적으로는
$\dfrac{10.0}{0.425}=23.5\,\mathrm{mol}$
이 나와야 한다.
반응식의 비가 C6H14 : C2H4 = 1 : 1이므로 필요한 헥세인은
$23.5\times86=2.03\times10^{3}\,\mathrm{g}$
이다.

브뢴스테드 정의에서 산은 양성자(H+)를 주는 쪽, 염기는 받는 쪽이다. 역반응에서 CH3COO-는 H3O+로부터 양성자를 받으므로 산이 아니라 염기이며, 아세트산의 짝염기에 해당한다.

감압(진공) 조작에는 외압을 고르게 견디는 둥근바닥 플라스크류만 쓸 수 있고, 삼각 플라스크나 평저 플라스크처럼 바닥이 평평한 것은 함몰·파열 위험이 있어 사용하면 안 된다. 따라서 모든 플라스크류를 감압에 쓸 수 있다는 설명이 가장 거리가 멀다.

보일오버(Boil-over)는 비점이 다른 성분이 섞인 원유·중질유 탱크 화재에서 장시간 연소로 생긴 열류층이 탱크 저부로 내려와 바닥의 물이나 에멀션에 닿고, 그 물이 급격히 증발하며 기름을 탱크 밖으로 비산·분출시키는 현상이다. BLEVE는 액화가스 용기의 파열, 플래시오버·백드래프트는 실내 화재의 급격한 연소 확대 현상이다.

위험물안전관리법 시행규칙 별표19에 따라 고체위험물은 운반용기 내용적의 95% 이하로 수납해야 하므로 98%는 틀리다. 액체위험물이 98% 이하로 수납하되 55℃에서도 누설되지 않도록 공간용적을 두는 쪽이다.

다량의 위험물을 저장·취급하는 제조소등이 있는 동일 사업소에서 대통령령이 정하는 수량 이상을 저장·취급하면, 관계인은 그 사업소에 자체소방대를 설치해야 한다(위험물안전관리법 제19조). 소방기관과 별도로 사업소가 직접 운영하는 소방조직이라는 점이 핵심이다.

완충용액은 약산과 그 짝염기(또는 약염기와 그 짝산)로 이루어져, 소량의 강산·강염기를 넣어도 pH 변화가 거의 없다. 약염기에 그 염을 섞은 완충용액도 마찬가지여서 강염기를 소량 첨가했을 때 pH 변화가 크지 않으므로 해당 설명이 틀리다.

위험물안전관리법 시행령 별표1 비고에서 인화성고체는 고형알코올, 그 밖에 1기압에서 인화점이 섭씨 40도 미만인 고체를 말한다. 제2류 가연성 고체에 속하며 지정수량은 1,000kg이다.

화재예방법 시행령 별표4의 특급 소방안전관리자 자격은 소방기술사·소방시설관리사, 소방설비기사 취득 후 1급 대상물 실무경력 5년 이상, 소방설비산업기사 취득 후 7년 이상, 소방공무원 20년 이상 근무 경력 등이다. 산업기사는 6년이 아니라 7년이므로 틀리다.