20-31 N 옥살산 용액 500 mL를 조제하려고 한다. 다음 물음에… | 2020년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

(1) 31.5175 g

(2) 옥살산 이수화물 31.5175 g을 정확히 달아 비커에서 소량의 증류수로 완전히 녹인 뒤, 500 mL 부피플라스크로 옮기고 증류수를 표선까지 채워 고르게 섞는다.

[해설]

노르말농도(N)는 용액 1 L 속에 녹아 있는 용질의 g당량수이므로, 필요한 무게는 다음 식으로 구한다.

$W = N \times V(\mathrm{L}) \times E$

여기서 E는 1 g당량의 무게로, 산에서는 분자량을 내놓을 수 있는 수소이온 수(가수)로 나눈 값이다. 옥살산은 카복실기가 둘인 2가 산이므로

$E = \dfrac{126.07}{2} = 63.035$

$W = 1 \times 0.5 \times 63.035 = 31.5175\ \mathrm{g}$

따라서 31.5175 g(약 31.52 g)이 필요하다.

여기서 쓰인 분자량 126.07은 무수 옥살산($\mathrm{H_2C_2O_4}$, 90.03)이 아니라 이수화물의 값이다. 일부 교재는 물질명을 그냥 '옥살산'으로 적어 두어 물질명과 수치가 어긋나는데, 무수물로 계산하면 $\dfrac{90.03}{2} \times 0.5 = 22.5075\ \mathrm{g}$이 되어 정답과 맞지 않는다. 실제 시약장에 있는 결정 옥살산이 이수화물이므로 126.07을 쓰는 것이 옳다.

옥살산 이수화물은 흡습성이 적고 순도가 높아 일차 표준물질로 쓰인다. 그래서 이렇게 조제한 용액은 오히려 수산화나트륨 용액의 농도를 표정(標定)하여 역가(factor)를 구하는 기준으로 사용한다.