염소가스를 물에 녹여 pH가 7이고 염소이온의 농도가 71mg/L이면 자유염소와 차아염소산간의 비([HOCl]/[Cl 2 ])는? (단, 차아염소산은 해리되지 않는 것으로 가정, 전리상수 값 4.5×10 -4 mol/L(25℃))

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1[수질환경기사 필기] 16년 2회차

염소가스를 물에 녹여 pH가 7이고 염소이온의 농도가 71mg/L이면 자유염소와 차아염소산간의 비([HOCl]/[Cl₂])는? (단, 차아염소산은 해리되지 않는 것으로 가정, 전리상수 값 4.5×10^-4mol/L(25℃))

3.57×10⁷

3.57×10⁶

2.57×10⁷

2.25×10⁶

해설

 $\mathrm{Cl_2}+\mathrm{H_2O}\rightleftharpoons\mathrm{HOCl}+\mathrm{H^+}+\mathrm{Cl^-}$ 의 평형상수는  $K=\dfrac{[\mathrm{HOCl}][\mathrm{H^+}][\mathrm{Cl^-}]}{[\mathrm{Cl_2}]}$ 이므로  $\dfrac{[\mathrm{HOCl}]}{[\mathrm{Cl_2}]}=\dfrac{K}{[\mathrm{H^+}][\mathrm{Cl^-}]}$ 이다. pH 7이므로  $[\mathrm{H^+}]=10^{-7}$ , 염소이온은  $71/35.5=2\times10^{-3}\,\mathrm{mol/L}$ 이다. 따라서  $\dfrac{4.5\times10^{-4}}{10^{-7}\times2\times10^{-3}}=2.25\times10^{6}$ , 즉 2.25×10⁶이다.

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