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1[화학분석기사 필기] 16년 1회차
다음은 Potassium tartrate의 용해도가 첨가물의 농도에 따라 어떻게 변화되는가를 나타내는 그림이다. 그림의 (a), (b), (c)는 각각 어떤 첨가물로 예상할 수 있는가? (단, 첨가물은 NaCl, Glucose, KCl이다.)
문제 이미지
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(a) NaCl, (b) Glucose (c) KCl
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(a) NaCl, (b) KCl (c) Glucose
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(a) KCl, (b) NaCl (c) Glucose
4
(a) Glucose, (b) KCl (c) NaCl
해설

그래프는 가로축이 첨가물 농도(0 ~ 0.1), 세로축이 potassium tartrate의 용해도다. 첨가물이 없을 때 용해도는 모두 0.030에서 출발하는데, 농도가 0.1까지 올라가면 MgSO4는 약 0.044까지 크게 증가, (a)는 약 0.036까지 완만히 증가, (b)는 0.030에서 거의 변하지 않고 수평, (c)는 약 0.011까지 뚜렷하게 감소한다.

염을 넣으면 이온 세기가 커져 활동도 계수가 작아지고 용해도가 증가한다(중성염 효과). 같은 몰농도라면 2가-2가 전해질인 MgSO4가 1가-1가 전해질인 NaCl보다 이온 세기를 훨씬 크게 만들므로 증가폭이 더 크다. 따라서 MgSO4보다 완만하게 증가하는 곡선이 NaCl — (a)에 해당한다.

글루코스는 비전해질이라 녹아도 이온을 내놓지 않아 이온 세기를 바꾸지 못한다. 그래서 농도를 올려도 용해도가 사실상 변하지 않는 수평선, 곧 (b)가 된다.

KCl은 사정이 다르다. potassium tartrate와 K+라는 공통 이온을 공유하므로, 이온 세기 효과보다 공통이온 효과가 압도해 용해도 평형이 침전 쪽으로 밀리고 용해도가 오히려 떨어진다. 따라서 유일하게 감소하는 곡선 (c)가 KCl이다.

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