염기성 물질의 pKa = 9 일때 유기 용매에서 이 염기성 물질이 추출될 수 있는 최소 pH는 얼마인가?
pH = pKa + log [A-]/[HA] 이고, pKa=9라 했으므로, pH=9이면 [A-]:[HA]=1:1임. pH=10이면 [A-]:[HA]=10:1 이 되어 A-가 10배 이상 녹아 들어가므로 추출이 쉬워짐. 따라서 최소 10이상. (책에서는 이 문제 조건만으로는 문제를 풀 수 없다고 나와있음)
$\ce{}$
전처리 과정을 모두 한 다음 측정된 미지 시료의 흡광도는 0.444 이었다. 같은 전처리를 한 다음 측정한 표준물의 흡광도는 표준물의 농도가 0.45 ppm 일때 0.599 이었고, 0.25 ppm일 때 0.333 이었다. Beer 법칙을 따른다고 할 때 미지시료의 농도는 얼마인가?
$\ce{ \cfrac{c - 0.25\ \ce{ppm}}{0.45\ \ce{ppm} - 0.25\ \ce{ppm}} = \cfrac{0.444 - 0.333}{0.599 - 0.333} \\ \therefore \mathcal{c} = 0.33ppm }$
$\ce{}$
거울 반사와 확산 반사를 비교 설명하시오.
거울 반사: 빛이 거울과 같이 매끄러운 표면에 입사하여 입사각과 같은 반사각으로 정반대 방향으로 고르게 반사되는 것이다.
확산 반사: 매끄럽지 않은 표면에 입사하여 반사할 때 반사각이 일정하지 않고 마구잡이로 반사하는 것이다.
$\ce{}$
NMR에서 센 자석을 사용할 때 장점은 무엇인가?
  1. 선너비가 일정하다면 화학적 이동이 더 크게 증가하여 분해능이 증가한다.
  2. 자기장의 세기가 증가하면 바닥상태와 들뜬상태의 에너지 차이가 더 커져서 감도가 증가한다.
  3. 스펙트럼을 해석하기가 더 쉬워진다.
$\ce{}$
GC검출기인 FID의 4가지 장점은 무엇인가?
  1. 감도가 높다.
  2. 선형 질량 감응범위가 넓다.
  3. 바탕잡음이 작다.
  4. 고장이 별로 없고 사용하기 편리하다. (오래사용해도 성능 변화가 거의 없다.)
  5. 대부분의 이동상과 물에 대한 감도가 매우 낮다.
열린 모세관 칼럼의 3가지 종류에 대해 쓰시오.
GLC(Gas Liquid Chromatography)
  1. 벽도포 열린관 칼럼 wall-coated open tubular (WCOT)
  2. 지지체 도포 열린관 칼럼 Support Coated Open Tubular (SCOT)
  3. 용융 실리카 열린관 칼럼 Fused Silica Open Tubular (FSOT)
GSC(Gas Solid Chromatography)
  1. 다공성층 열린관 칼럼 Porous Layer Open Tubular (PLOT)
$\ce{}$
헵테인과 데케인의 조절 머무름 시간이 각각 12.9분과 22.9분이었고 머무름 지수는 각각 700과 1000 이다.미지시료의 조절 머무름 시간이 20분이었다고 한다면 이 미지 시료의 머무름지수는 얼마인가?
$\ce{ \log(t'_{R(n)}) = a\mathrm{n} + b \\ \text{에 대입해서 풀어보면, } a = 0.083067, b = 0.5219, n = 9.28 \\ \therefore I = 928 \\ }$
$\ce{ \text{혹은,} \\ \dfrac{\mathrm{I} - 700}{1000 - 700} = \dfrac{\log(20) - \log(12.9)}{\log(22.9) - \log(12.9)} \\ \therefore I = 928 \\ }$
$\ce{ \text{그것도 아니면 Kovat의 머무름지수 식 } I = 100[n + (N - n) \left(\frac{\log t’_{r(\text{미지})}-\log t’_{r}(n)}{log t’_{R}(N) - \log t’_{R}(n)}\right)] \text{을 이용하여 풀어보자.} }$
Kovat의 직선 관계
• 주어진 정지상에 대한 머무름 지수 결정
• n-알케인에 존재하는 탄소 원자의 수 n에 따라 조정된 머무름 시간의 로그값이 직선으로 증가함
${\log(t'_{R(n)}) = a\mathrm{n} + b}$
불꽃에서 세 영역의 이름을 아래부터 순서대로 쓰시오.
일차 연소 영역,
내부 불꽃,
이차 연소 영역
ICP 방출 분광법의 감도를 결정하는 인자 또는 파라미터 4가지는 무엇인가?
  1. 높은 온도로 인해 화학적 방해 거의 없어 감도높음.
  2. 플라스마에 전자 풍부하여 이온화 방해 거의 없어 감도높음.
  3. 플라스마에서 산화물을 만들지 않으므로 감도높음.
  4. 높은 온도로 인해 원자화와 들뜬상태 효율이 좋아 감도높음.
  5. 들뜬 원자가 플라스마에 머무는 시간이 비교적 길어 감도높음.
높은 온도, 플라즈마에 전자가 풍부, 플라즈마에서 산화물을 만들지 않는다, 들뜬원자가 플라즈마에 머무는 시간이 비교적 길다 (⇒감도가 높다)
일차 표준물질이 가져야 할 4가지 성질을 쓰시오.
  1. 순도가 99.9%이상으로 매우 순수할 것.
  2. 상대 습도의 변화에 의해 조성이 변하지 않도록 수화된 물이 없어야 함.
  3. 가열시 ,진공 건조시,그리고 공기중에서 안정해야 한다. (반응성이 없어야 함)
  4. 적정 용액에서 용해도가 커야한다.
  5. 큰 화학식량을 가져야 한다.
  6. 적당한 가격으로 쉽게 구할 수 있어야 한다.
$\ce{EDTA}$ 적정법에 사용되는 지시약의 $\ce{p$K$_\pu{a2} = 6.3}$이고 $\ce{p$K$_\pu{a3} = 11.6}$이다. 색은 $\ce{pH}$에 따라 붉은색 푸른색 오렌지색으로 되어있다. 이 지시약의 이름은?
EBT (Eriochrome Black T 에리오크롬 블랙 T)
$\ce{Na2C2O4}$(134.00 g/mol) 0.2121 g을 $\ce{KMnO4}$로 적정하는데 43.31 mL가 사용되었다. $\ce{KMnO4}$의 농도는 얼마인가?
$$\ce{ 5C2O4^{2-} + 2MnO4^- + 16H+ -> 10CO2 + 2Mn^{2+} + 8H2O }$$ $\ce{ \begin{align*} [KMnO4] &= \begin{array}{c|c|c|c|c} 0.2121 g & mol & 2 & & 1000 ml \\ \hline & 134.00 g & 5 & 43.31 ml & L \end{array} \\ &= 0.01462 M \end{align*} }$
$\ce{0.01 g}$ 의 일차 표준물 $\ce{KIO3}$와 과량의 $\ce{KI}$가 들어 있는 용액을 이용하여 $\ce{Na2S2O3}$ 용액을 표준화하였다. 이때 $\ce{Na2S2O3}$용액의 적가 부피가 41.64 ml이었다면 $\ce{Na2S2O3}$용액의 농도는 얼마인가? $\ce{KIO3}$의 화학식량은 $\ce{214 g/mol}$이다.
$$\ce{ \begin{align*} IO3^- + 5I^- &<--> 3I2^- + 3H2O \\ I2 + 2S2O3^{2-} &<--> 2I^- + S4O6^2- \end{align*} }$$
$\ce{ \text{1 몰 } IO^{3-} \equiv \text{3 몰 } 2I^- \equiv \text{6 몰 } S2O3^{2-} \\ \begin{align*} [Na2S2O3] &= \begin{array}{c|c|c} 0.01 g & 6 mol_\ce{(Na2S2O3)} & 1 \\ \hline 214\ g/mol_\ce{(KIO3)} & 1 mol_\ce{(KIO3)} & 0.04164 L \end{array} \\ & = 6.74 \times 10^{-3} M \end{align*} }$
광물에 $\ce{Fe2O3}$가 20% 존재하는데 광물을 용해할 때 $\ce{Fe2O3}$가 2 mg 손실되었다. 광물 0.5 g을 용해할 때 $\ce{Fe2O3}$의 상대 오차는 얼마인가?
$\ce{ \text{광물의 } Fe2O3\ \text{의 질량} = \text{광물의 질량}\times \text{무게%} = 0.5 g \times 0.2 = 0.1 g = 100 mg \\ Fe2O3 \text{의 상대오차} = \cfrac{2\ \ce{mg}}{100\ \ce{mg}} \times 100 = 2\% }$
$\ce{}$