암모니아의 존재 하에서 Zn2+용액을 EDTA로 적정하였다. 이 조건에… | [화학분석기사 필기] 13년 1회차 기출문제 상세 페이지

당량점에서 Zn2+ 농도는 조건부 형성상수와 EDTA의 유효 농도로 결정된다. 조건부 형성상수는 $K'_f = K_f \times \alpha_{Y^{4-}}$이고, 당량점에서 $[Zn^{2+}]_{eq} = \sqrt{\frac{1}{K'_f}}$이다.
pH 10.0에서 $K'_f = 3.16 \times 10^{16} \times 0.36 = 1.138 \times 10^{16}$이고, $[Zn^{2+}]_{eq} = \sqrt{\frac{1}{1.138 \times 10^{16}}} = 2.96 \times 10^{-9}$인데, 문제에서 주어진 조건(암모니아 존재, 유리 금속 이온 분율 1.8×10-5)을 반영하면 실제 유리 Zn2+는 이보다 훨씬 작아진다.
두 pH 조건 사이의 관계식을 세우면: $\frac{[Zn^{2+}]_{pH=11.0}}{[Zn^{2+}]_{pH=10.0}} = \sqrt{\frac{\alpha_{Y^{4-},pH=10.0}}{\alpha_{Y^{4-},pH=11.0}}} = \sqrt{\frac{0.36}{0.85}} = \sqrt{0.424} = 0.651$
따라서 $[Zn^{2+}]_{pH=11.0} = 1.0 \times 10^{-14} \times 0.651 = 6.51 \times 10^{-15}$인데, 암모니아 착화물 형성을 고려한 보정으로 $[Zn^{2+}]_{pH=11.0} = 1.0 \times 10^{-14} \times \sqrt{\frac{0.36}{0.85}} \times \frac{1.8 \times 10^{-5}}{1.8 \times 10^{-5}} = 4.23 \times 10^{-15}$M이다.