1 kg의 토양이 흡착하고 있는 칼슘 이온(Ca 2+ ) 전량을 알루미늄 이온(Al 3+ )으로 교환하고자 할 때, 필요한 Al 3+ 의 양(g)은? (단, Ca 2+ 의 흡착량은 10.0 cmol c 이고, Ca 2+ 은 40.0 g/mol, Al 3+ 은 27.0 g/mol이다)

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1 kg의 토양이 흡착하고 있는 칼슘 이온(Ca2+) 전량을 알루미늄 … | [7급 국가직 토양학] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 토양학] 21년 1회차

1 kg의 토양이 흡착하고 있는 칼슘 이온(Ca²⁺) 전량을 알루미늄 이온(Al³⁺)으로 교환하고자 할 때, 필요한 Al³⁺의 양(g)은? (단, Ca²⁺의 흡착량은 10.0 cmol_c이고, Ca²⁺은 40.0 g/mol, Al³⁺은 27.0 g/mol이다)

0.9

2.7

9.0

27.0

해설

필요한  $\mathrm{Al^{3+}}$ 의 양은 0.9 g이다.
양이온 교환은 전하 당량 기준으로 일어나므로 흡착된 칼슘과 같은  $10.0\ \mathrm{cmol_c}$ 만큼의 알루미늄 전하가 필요하다.
 $10.0\ \mathrm{cmol_c} = 0.100\ \mathrm{mol_c}$ 
몰수:  $\dfrac{0.100}{3} = 0.0333\ \mathrm{mol}$ 
질량:  $0.0333 \times 27.0 = 0.9\ \mathrm{g}$ 
2.7 g은 알루미늄 0.1 mol의 질량으로, 3가 전하를 고려하지 않은 값이다.
9.0 g은 필요량의 10배로, cmol을 mol로 환산하는 단계를 잘못한 값이다.
27.0 g은 알루미늄 1 mol의 질량으로, 흡착량과 전하를 모두 반영하지 않은 값이다.

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