[그래프]는 항생제 클로람페니콜(RNO2) 2mM용액의 순환전압전류곡선… | [화학분석기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[화학분석기사 필기] 17년 1회차
[그래프]는 항생제 클로람페니콜(RNO2) 2mM용액의 순환전압전류곡선이다. 0.0V에서 주사를 시작하여 피크 A를 얻었고, 이어서 B와 C를 순서대로 얻었다. 이 피크들이 나타나는 이유는 다음과 같다. 다음 설명 중 틀린 것은?
1
피크 A의 반응은 비가역반응이다.
2
0.4V에서 주사를 시작하면 피크 C가 첫 번째로 나타난다.
3
반대 방향으로 주사를 시작하면, 피크 B는 나타나지 않는다.
4
10회 전압 순환동안 피크 B의 크기는 변하지 않는다.
해설
주어진 순환전압전류곡선은 0.0 V에서 음전위 방향(−0.8 V까지)으로 주사하면서 −0.7 V 부근에서 환원 피크 A(RNO2가 4전자 환원되어 RNHOH 생성)를 얻고, 되돌아오는 양전위 주사에서 +0.1 V 부근의 산화 피크 B(RNHOH → RNO, 2전자 산화), 다시 음전위로 되돌릴 때 그 근처에서 환원 피크 C(RNO → RNHOH)를 얻는 형태다.
여기서 피크 C는 RNO의 환원이므로, RNO를 만들어 주는 피크 B가 먼저 일어나야만 나타날 수 있다. 처음 용액에는 RNO2만 들어 있고 RNO는 존재하지 않으므로, 0.4 V에서 음전위 방향으로 주사를 시작하면 −0.7 V 부근의 피크 A가 가장 먼저 나타난다. 즉 시작 전위를 0.4 V로 바꿔도 C가 첫 번째로 나올 수는 없다 — 이 설명이 잘못됐다.
나머지 설명은 곡선과 맞아떨어진다. 피크 A는 되돌림 주사에서 짝이 되는 산화 피크가 보이지 않으므로 비가역 반응이고, 반대 방향(양전위)으로 먼저 주사하면 아직 RNHOH가 생성되지 않아 B가 나타나지 않는다. 또 B와 C는 RNHOH/RNO의 가역 짝이고 매 순환마다 A가 RNHOH를 다시 공급하므로, 여러 번 순환시켜도 B의 크기는 유지된다.
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