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0.1M Cu2+가 Cu(s)로 99.99% 환원되었을 때 필요한 환원… | [화학분석기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화학분석기사 필기] 16년 2회차
0.1M Cu2+가 Cu(s)로 99.99% 환원되었을 때 필요한 환원 전극 전위는 몇 V인가? (단, Cu2++2e-⇄Cu(s), E0=0.339V)
1
0.043
2
0.19
3
0.25
4
0.28
해설

필요한 환원 전극 전위는 약 0.19V이다.

99.99% 환원되었으므로 남은
[Cu2+]=0.1 M×(1−0.9999)=1×10−5 M[\mathrm{Cu^{2+}}] = 0.1\ \mathrm{M} \times (1-0.9999) = 1\times10^{-5}\ \mathrm{M}
이다.

네른스트식 E=E0+0.0592nlog⁡[Cu2+]E = E^0 + \dfrac{0.0592}{n}\log[\mathrm{Cu^{2+}}]에 n=2, E0=0.339V를 대입하면
E=0.339+0.05922log⁡(10−5)=0.339−0.148≈0.19 VE = 0.339 + \dfrac{0.0592}{2}\log(10^{-5}) = 0.339 - 0.148 \approx 0.19\ \mathrm{V}
가 된다.

이때 이동한 전자수 n=2를 빠뜨리고 0.0592를 그대로 곱하면 0.339−0.296≈0.043 V0.339 - 0.296 \approx 0.043\ \mathrm{V}가 나오므로, 남은 농도 계산과 n 값을 함께 확인해야 한다.

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