다음의 산화 환원 반응에서 Cr 2 O 7 -2 1㏖은 몇 ㏖의 Fe +2 과 반응하겠는가? \mathrm{Fe^{+2} + Cr_2O_7^{\,-2} + 14H^{+} \rightarrow Fe_2^{\,+3} + Cr^{+3} + 7H_2O}

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다음의 산화 환원 반응에서 Cr2O7-2 1㏖은 몇 ㏖의 Fe+2과 반… | [화학분석기능사 필기] 02년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화학분석기능사 필기] 02년 1회차

다음의 산화 환원 반응에서 Cr₂O₇^-2 1㏖은 몇 ㏖의 Fe⁺²과 반응하겠는가?
 $\mathrm{Fe^{+2} + Cr_2O_7^{\,-2} + 14H^{+} \rightarrow Fe_2^{\,+3} + Cr^{+3} + 7H_2O}$

2㏖

4㏖

6㏖

12㏖

해설

산화·환원에서 주고받은 전자 수는 서로 같아야 하므로, 다이크로뮴산 이온 1㏖과 반응하는 Fe⁺²는 6㏖이다.

Cr₂O₇^-2 안의 크로뮴은 산화수가 +6이고 반응 후 Cr⁺³이 되므로 크로뮴 1원자당 3전자를 얻는데, 이온 하나에 크로뮴이 2개 들어 있으므로 $3\times 2 = 6$ 전자를 받는다.

반면 Fe⁺²가 Fe⁺³으로 되는 변화는 철 1원자당 1전자를 잃는 산화이다. 잃은 전자와 얻은 전자가 같아야 하므로, 필요한 Fe⁺²의 몰수를 $x$ 라 하면 $x \times 1 = 6$ 에서 $x = 6\,\mathrm{mol}$ 이 된다.

완성된 이온반응식으로 쓰면 $\mathrm{6Fe^{2+} + Cr_2O_7^{2-} + 14H^{+} \rightarrow 6Fe^{3+} + 2Cr^{3+} + 7H_2O}$ 이며, Fe 앞의 계수 6이 그대로 답이 된다. 크로뮴이 2개라는 점을 놓쳐 전자를 3개로만 세거나, H⁺ 계수 14를 전자 수로 오인하면 위의 전자수지 등식을 만족하지 못한다.

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