액체막(liquid membrane) 칼슘 이온선택성 전극을 이용하여 … | [화학분석기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화학분석기사 필기] 19년 3회차

액체막(liquid membrane) 칼슘 이온선택성 전극을 이용하여 용액의 Ca²⁺ 농도를 결정하고자 한다. 미지시료 25.0mL 에 칼슘이온 선택성 전극을 담가 전위를 측정하였더니 전위가 497.0mV 이었다. 미지시료에0.0500M 농도의 CaCl₂ 용액 2.00mL를 첨가하여 전위를 측정하였더니 전위가 512.0mV 이었다. 이온선택성전극이 Nernst 식을 따른다면 미지용액에서의 칼슘이온의 농도는?

0.00162M

0.00428M

0.0187M

1.124M

해설

미지용액의 칼슘이온 농도는 0.00162 M이다.
2가 이온의 Nernst 응답이므로
 $\Delta E = \dfrac{0.0592}{2}\log\dfrac{C_2}{C_1}$ 
에서
 $\log\dfrac{C_2}{C_1} = \dfrac{15.0}{29.6} = 0.507$ 
즉  $C_2 = 3.21\,C_1$ 이다.
첨가 후 농도는
 $C_2 = \dfrac{25.0\,C_1 + 2.00\times 0.0500}{27.0}$ 
이므로
 $25.0\,C_1 + 0.100 = 86.7\,C_1$ 
따라서 0.00162 M이다.

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