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1[소방간부후보생 화학개론] 26년 1회차

수용액 250mL에 약산 HA와 HB가 섞여 있다. 이 수용액에 증류수를 첨가하여 500mL로 희석한 뒤, 50mL를 취하여 0.1M NaOH( $aq$ )으로 적정하였다. 적정 곡선에는 두 개의 뚜렷한 당량점이 나타났고, 각 당량점에서 첨가된 0.1M NaOH( $aq$ )의 부피는 각각  $V_1=10\,\mathrm{mL}$ ,  $V_2=30\,\mathrm{mL}$ 였다. 초기 250mL 용액에 들어 있던 HB의 몰농도는? (단, HA의  $K_{\mathrm{a}}$ 가 HB의  $K_{\mathrm{a}}$ 보다 크고, 온도는 25℃로 일정하며, 각 당량점에서 완전히 중화된다고 가정한다)

0.002M

0.008M

0.02M

0.04M

0.08M

해설

초기 250 mL 용액의 HB 농도는 0.08 M이다.
 $K_\mathrm{a}$ 가 큰 HA가 먼저 중화되므로 첫 당량점까지(10 mL)가 HA, 두 당량점 사이  $30-10=20\,\mathrm{mL}$ 가 HB에 해당한다.
50 mL 속 HB:  $0.1\times0.020=2.0\times10^{-3}\,\mathrm{mol}$ 
희석액 500 mL 전체:  $2.0\times10^{-3}\times\dfrac{500}{50}=2.0\times10^{-2}\,\mathrm{mol}$ 
희석 전 250 mL:  $\dfrac{2.0\times10^{-2}}{0.250}=0.08\,\mathrm{M}$ 
0.002 M: 분취한 50 mL 속 몰수(0.002 mol)를 농도로 착각한 값이다.
0.008 M: 분취 비율(10배)을 반영하지 않고 250 mL 로 나눈 값이다.
0.02 M: 전체 몰수(0.02 mol)를 농도로 착각한 값이다.
0.04 M: 희석 후 500 mL 기준 농도로, 희석 전 농도가 아니다.

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