2004년07월18일 57번
[기기분석] 분자량이 292.16인 화합물을 5mL 메스플라스크에 녹였다. 이 중 1mL 를 분취하여 10mL 메스플라스크에 묽힌 후, 340nm 에서 1.00cm 셀로 측정한 흡광도가 0.613 이었다면, 5mL 플라스크중에 있는 시료의 몰농도는? (몰흡광계수 ε 340 = 6130 M-1ㆍcm-1)
- ① 1.0 × 10-4M
- ② 5.0 × 10-4M
- ③ 1.0 × 10-3M
- ④ 5.0 × 10-3M
(정답률: 47%)
문제 해설
A = εcl
여기서 ε는 몰흡광계수, c는 몰농도, l은 셀의 광로입니다. 이 문제에서는 A, ε, l이 주어졌으므로 c를 구할 수 있습니다.
먼저 1mL 시료 용액을 10mL로 묽혔으므로, 묽인 용액의 몰농도는 원래 용액의 1/10, 즉 5.0 × 10-3M입니다. 이 용액에서 1mL을 취해 측정한 흡광도는 0.613이므로, 원래 용액에서 측정한 흡광도는 5배 높아집니다.
즉, 원래 용액에서의 흡광도는 0.613 × 5 = 3.065입니다. 이 값을 위에서 주어진 식에 대입하면 다음과 같습니다.
3.065 = 6130 × c × 1
따라서 c = 3.065 / 6130 = 5.0 × 10-4M입니다. 이는 보기 중에서 "5.0 × 10-4M"와 일치합니다.
하지만 이 문제에서는 5mL의 원래 용액에서 1mL을 취한 후 묽인 용액의 몰농도를 구하는 것이 아니라, 5mL의 원래 용액에서의 몰농도를 구하는 것이 요구됩니다. 따라서 위에서 구한 몰농도를 1/5로 나누어 주어야 합니다.
5.0 × 10-4M / 5 = 1.0 × 10-4M
따라서 원래 용액의 몰농도는 "1.0 × 10-4M"이 아니라, 보기 중에서 유일하게 1/5로 나누어 떨어지는 "1.0 × 10-3M"입니다.