다음은 에탄올(C 2 H 5 OH)이 분해되는 반응의 반쪽 반응식이다. 반응1: C 2 H 5 OH(aq) + 3H 2 O(l) → 2CO 2 (g) + 12H + (aq) + 12e - 반응2: Cr 2 O 7 2- (aq) + H + (aq) + e - → Cr 3+ (aq) + H 2 O(l) 혈장 시료 50.0g에 함유된 (C 2 H 5 OH)을 적정하는 데, 0.050M K 2 Cr 2 O 7 40.0mL 가 소모되었다. 혈장 시료 속의 (C 2 H 5 OH) 무게 %는? (단, 이 적정에서 반응 1과 2만 고려하며, 반…

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1[변리사 1차] 18년 1회차

다음은 에탄올(C₂H₅OH)이 분해되는 반응의 반쪽 반응식이다.
반응1: C₂H₅OH(aq) + 3H₂O(l) → 2CO₂(g) + 12H⁺(aq) + 12e^-
반응2: Cr₂O₇^2-(aq) + H⁺(aq) + e^- → Cr³⁺(aq) + H₂O(l)
혈장 시료 50.0g에 함유된 (C₂H₅OH)을 적정하는 데, 0.050M K₂Cr₂O₇ 40.0mL 가 소모되었다. 혈장 시료 속의 (C₂H₅OH) 무게 %는? (단, 이 적정에서 반응 1과 2만 고려하며, 반응 2는 균형이 이루어지지 않았다. 반응 온도는 일정하고, 에탄올의 분자량은 46.0g/mol 이다.)

0.023

0.046

0.069

0.092

0.13

해설

주고받은 전자 수를 맞추면 시료 속 에탄올은 0.046 g이므로 무게 %는 0.092 %이다.
먼저 균형이 맞지 않은 반응 2를 완성하면  $\mathrm{Cr_2O_7^{2-}+14H^{+}+6e^{-}\rightarrow 2Cr^{3+}+7H_2O}$ 로, 다이크로뮴산 이온 1몰이 전자 6몰을 받는다.
 $n(\mathrm{K_2Cr_2O_7})=0.050\,\mathrm{M}\times0.0400\,\mathrm{L}=2.0\times10^{-3}\ \mathrm{mol}$ 
 $n(e^-)=6\times2.0\times10^{-3}=1.2\times10^{-2}\ \mathrm{mol}$ 
반응 1에서 에탄올 1몰이 전자 12몰을 내놓으므로  $n(\mathrm{C_2H_5OH})=\dfrac{1.2\times10^{-2}}{12}=1.0\times10^{-3}\ \mathrm{mol}$ 
질량은  $1.0\times10^{-3}\times46.0=0.046\ \mathrm{g}$ 이므로  $\dfrac{0.046}{50.0}\times100=0.092$ , 즉 무게 % = 0.092이다.

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