pH 10인 완충 용액에서 0.0360 M Ca 2 + 용액 50.0mL를 0.0720M EDTA로 적정할 경우에 당량점에서의 칼슘 이온의 농도 [Ca 2 + ]는 얼마인가? (단, 조건 형성 상수(conditional formation constant) Kㆍ f 값은 1.34×10 1 0 이다.)

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pH 10인 완충 용액에서 0.0360 M Ca2+ 용액 50.0mL를… | [화학분석기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화학분석기사 필기] 15년 2회차

pH 10인 완충 용액에서 0.0360 M Ca²⁺ 용액 50.0mL를 0.0720M EDTA로 적정할 경우에 당량점에서의 칼슘 이온의 농도 [Ca²⁺]는 얼마인가? (단, 조건 형성 상수(conditional formation constant) Kㆍ_f값은 1.34×10¹⁰이다.)

0.0240M

1.34×10^-⁶ M

1.64×10^-⁶ M

1.79×10^-¹² M

해설

당량점에서의 칼슘 이온 농도는 약 1.34×10^-6 M이다.
당량점의 부피는
 $V_{eq} = \dfrac{0.0360\ \mathrm{M} \times 50.0\ \mathrm{mL}}{0.0720\ \mathrm{M}} = 25.0\ \mathrm{mL}$ 
이며, 이때 총 부피는 75.0 mL이다.
당량점에서 형성된 CaY 착물의 전체 농도는  $\dfrac{0.0360 \times 50.0}{75.0} = 0.0240\ \mathrm{M}$ 이고, 착물이 조금씩 해리하며  $[\mathrm{Ca^{2+}}] = [\mathrm{Y'}]$ 가 성립한다.
따라서  $K_f' = \dfrac{[\mathrm{CaY}]}{[\mathrm{Ca^{2+}}][\mathrm{Y'}]} = \dfrac{0.0240}{[\mathrm{Ca^{2+}}]^2}$ 에 주어진 값을 대입하면
 $[\mathrm{Ca^{2+}}]^2 = \dfrac{0.0240}{1.34\times10^{10}} \approx 1.79\times10^{-12}$ 
이고, 제곱근을 취해
 $[\mathrm{Ca^{2+}}] \approx 1.34\times10^{-6}\ \mathrm{M}$ 
을 얻는다. 제곱근을 취하지 않은 1.79×10^-12를 답으로 고르지 않도록 주의한다.

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