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다음은 과망간산칼륨 용량법으로 칼슘을 정량할 때 쓰는 반응식과 계산식이다. 계산식의 0.4008 이 무엇을 뜻하는지 쓰시오.

· 반응식 : 5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+10CO2+8H2O5\mathrm{H_2C_2O_4} + 2\mathrm{KMnO_4} + 3\mathrm{H_2SO_4} \rightarrow 2\mathrm{MnSO_4} + \mathrm{K_2SO_4} + 10\mathrm{CO_2} + 8\mathrm{H_2O}

· 계산식 : 칼슘 함량=(ba)×0.4008×F×V×100S\text{칼슘 함량} = \dfrac{(b - a) \times 0.4008 \times F \times V \times 100}{S}

여기서 aa 는 공시험에 소비된 0.02 N 과망간산칼륨용액의 mL 수, bb 는 검액에 소비된 0.02 N 과망간산칼륨용액의 mL 수, FF 는 0.02 N 과망간산칼륨용액의 역가, VV 는 시험용액의 희석배수, SS 는 검체의 채취량(g)이다.

해설

0.02 N 과망간산칼륨용액 1 mL 에 해당하는 칼슘의 양(mg)


[해설]

이 시험은 칼슘을 수산칼슘(CaC2O4\mathrm{CaC_2O_4})으로 침전시킨 뒤 황산에 녹여, 나온 수산이온을 과망간산칼륨으로 적정하는 간접 적정이다. 반응식에서 보듯 적정으로 알아내는 것은 수산이온의 당량이고, 수산이온의 당량은 곧 칼슘의 당량과 같다.

칼슘은 원자량이 40.08 이고 2가 이온이므로 1 당량은 40.082=20.04 mg/meq\dfrac{40.08}{2} = 20.04\ \mathrm{mg/meq} 이다. 0.02 N 용액 1 mL 에 들어 있는 당량수는 0.02 meq 이므로

40.082×0.02=0.4008 mg\dfrac{40.08}{2} \times 0.02 = 0.4008\ \mathrm{mg}

0.4008 은 0.02 N 과망간산칼륨용액 1 mL 가 대응하는 칼슘의 무게(mg) 를 뜻하는 역가 환산계수 다. 그래서 소비량 (ba)(b-a) 에 역가 FF 를 곱해 보정한 실제 소비 mL 수에 이 값을 곱하면 검액 속 칼슘의 mg 수가 나오고, 여기에 희석배수 VV 를 곱하고 채취량 SS 로 나누어 함량으로 환산한다.

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