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1[위험물산업기사 필기] 22년 2회차

원자가가 +3인 어떤 금속의 산화물에서 금속이 차지하는 질량 조성비가 70.0%로 나타났다면, 이 금속의 원자량은 얼마인가?

1

37

2

56

3

112

4

160

해설

이 금속의 원자량은 56이다.

원자가 +3을 갖는 금속 M이라면 그 산화물의 화학식은 M2O3\mathrm{M_2O_3}로 표현된다. 이 산화물에서 금속이 차지하는 질량비가 70.0%라는 조건으로부터 다음 관계식을 세울 수 있다.
2M2M+3(16)=0.700\dfrac{2M}{2M+3(16)}=0.700

이 식을 풀어 나가면
2M=0.700(2M+48)=1.4M+33.62M=0.700(2M+48)=1.4M+33.6
0.6M=33.6M=560.6M=33.6 \Rightarrow M=56

계산 결과 이 금속의 원자량은 56으로, 철(Fe2O3\mathrm{Fe_2O_3})에 해당하는 값이 정답이 된다.

참고로 산화물의 화학식을 MO\mathrm{MO}로 잘못 세우면 MM+16=0.700\dfrac{M}{M+16}=0.700에서 M37M\approx37이 나오고, 식에서 구한 2M2M 값을 그대로 답하면 112, 산화물 전체의 화학식량 2(56)+48=1602(56)+48=160을 답하면 160이 되므로 주의해야 한다.

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