【환경화학】 2022 국가공무원 5급(기술) 제5문

2022 국가공무원 5급(기술) 제5문^]

 

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a. 화학평형

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Q. 1.00 × 10^-4 M Na₂HT를 포함하는 용액을 PbCO₃(s)와 접촉시켰다. 반응이 평형에 도달한 후, pH는 7.0, HCO₃^-의 농도는 1.20 × 10^-3 M이었다. 킬레이트제 Na₂HT와 PbCO₃(s)가 반응하여 만들어진 생성물은 PbT^-와 HCO₃^-이고, 이 알짜 반응의 평형상수(K)는 4.06 × 10^-2이다. 다음 물음에 답하시오. (단, T^3-는 나이트릴로트라이아세트산(nitrilotriacetic acid, H₃T)이 세 개의 수소 이온을 잃은 음이온이며, PbCO₃(s)는 물에 용해되지 않는다)

 

Q1. [PbT^-]/[HT^2-]를 계산하시오.

 

A1. 

○ HT^2- + PbCO₃ → PbT^- + HCO₃^-, K = 4.06 × 10^-2

○ 4.06 × 10^-2 = ( [PbT^-] × [HCO₃^-] ) / ( [HT^2-] ) = 1.20 × 10^-3 × ( [PbT^-] / [HT^2-] )

○ ∴ [PbT^-] / [HT^2-] = 33.83

 

Q2. 용액 속에 납이 PbT^- 형태로만 존재할 때, 용액 중 납 농도(mg/L)를 계산하시오. (단, 납의 원자량은 207이고, pH 7.0에서 킬레이트제는 PbT^-와 HT^2- 형태로만 존재한다)

 

A2.

○ [PbT^-] / [HT^2-] = 33.83, [PbT^-] + [HT^2-] = 1.00 × 10^-4 M이므로, 

○ [PbT^-] = 97.13 μM 

○ [HT^2-] = 2.87 μM 

○ 납 농도 = 97.13 μmol / L × 1 mmol / 1000 μmol × 207 mg / mmol = 20.11 mg/L

 

입력: 2022.08.07 20:13