용액 속에서 전해 반응으로 생성시킨 l 2 를 이용하면 그 용액 속에 함께 존재하는 H 2 S(aq)의 농도를 분석할 수 있다. 50.0mL의 H 2 S(aq) 시료에 Kl 4g을 가한 후 52.6mA의 전류로 812초 동안 전해하였더니 당량점이 도달하였다, H 2 S 시료 용액의 농도는? (단, 원소의 원자량은 S=32.066, K=39.098, l=126.904, H=1.077이다.) \mathrm{H_2S} + \mathrm{I_2} \rightarrow \mathrm{S(s)} + 2\mathrm{H^+} = 2\mathr…

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1[화학분석기사 필기] 15년 2회차

용액 속에서 전해 반응으로 생성시킨 l₂를 이용하면 그 용액 속에 함께 존재하는 H₂S(aq)의 농도를 분석할 수 있다. 50.0mL의 H₂S(aq) 시료에 Kl 4g을 가한 후 52.6mA의 전류로 812초 동안 전해하였더니 당량점이 도달하였다, H₂S 시료 용액의 농도는? (단, 원소의 원자량은 S=32.066, K=39.098, l=126.904, H=1.077이다.)
 $\mathrm{H_2S} + \mathrm{I_2} \rightarrow \mathrm{S(s)} + 2\mathrm{H^+} = 2\mathrm{I^-}$

0.443mM

0.885mM

4.43mM

8.85mM

해설

H₂S 시료 용액의 농도는 약 4.43 mM이다.
전기분해로 발생시킨 전하량은
 $Q = I \times t = 0.0526\,\mathrm{A} \times 812\,\mathrm{s} \approx 42.71\,\mathrm{C}$ 
이며, 전자의 몰수는 패러데이 상수로 나누면
 $\dfrac{42.71}{96485} \approx 4.43\times10^{-4}\,\mathrm{mol}$ 
이다.
전극에서  $2\mathrm{I^-} \rightarrow \mathrm{I_2} + 2\mathrm{e^-}$ 로 I₂가 생성되므로 I₂의 몰수는 전자 몰수의 절반인 약  $2.21\times10^{-4}\,\mathrm{mol}$ 이고, 반응  $\mathrm{H_2S} + \mathrm{I_2} \rightarrow \mathrm{S(s)} + 2\mathrm{H^+} + 2\mathrm{I^-}$ 가 1:1 반응이므로 H₂S의 몰수도 같다.
50.0mL 시료 부피로 나누면 농도는
 $\dfrac{2.21\times10^{-4}\,\mathrm{mol}}{0.0500\,\mathrm{L}} \approx 4.43\times10^{-3}\,\mathrm{M} = 4.43\,\mathrm{mM}$ 
이다.

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