핵심 해설
핵심 개념 분석 (Key Concept): 이 문제는 적정법(Titration) 중
은 적정법(Argentometry)의 한 종류인
Mohr법에 대한 지식을 묻고 있어요. 은 적정법은 은 이온(Ag⁺)을 이용하여 할로겐화물(Cl⁻, Br⁻, I⁻)을 정량하는 방법입니다. Mohr법은 이 중에서도 가장 기본적인 방법으로,
크롬산칼륨(Potassium chromate, K₂CrO₄)을 지시약으로 사용하는 것이 특징입니다. 이 지시약은 적정의 종말점을 결정하는 핵심 역할을 합니다.
정답 근거 (Answer Rationale):
핵심! Mohr법은
크롬산칼륨(K₂CrO₄)을 지시약으로 사용하며,
중성~약알칼리성(pH 6.5~10.5) 조건에서 적정합니다. 적정 초기에는 Cl⁻ 이온이 먼저 Ag⁺와 반응하여
염화은(AgCl, 흰색 침전)을 생성합니다. 당량점이 지나 과량의 Ag⁺가 존재하게 되면, 이 Ag⁺가 CrO₄²⁻와 반응하여
크롬산은(Ag₂CrO₄, 적갈색 침전)을 생성하면서 종말점을 알려줍니다. 적정 조건이 중성~약알칼리성으로 유지되어야 하는 이유는 산성 조건에서는 CrO₄²⁻가 Cr₂O₇²⁻(다이크로메이트)로 전환되어 Ag₂CrO₄ 침전 생성이 지연되거나 불가능해지고, 강알칼리성 조건에서는 Ag⁺가 OH⁻와 반응하여 산화은(Ag₂O) 침전을 형성하기 때문입니다.
오답 분석 (Distractor Analysis):
①
혼동 주의! 에오신(eosin)을 지시약으로 사용하는 방법은
Fajans법(흡착 지시약법)입니다. 또한 Fajans법은 중성~약산성(pH 4~7) 조건에서 사용하며, 알칼리성(pH 9~11) 조건은 적절하지 않습니다.
②
플루오레세인(fluorescein) 또한
Fajans법(흡착 지시약법)에서 사용되는 지시약입니다. 이는 중성~약산성(pH 4~7) 조건에서 사용되지만, 문제는 Mohr법을 묻고 있으므로 적절하지 않습니다.
③
혼동 주의! 크롬산칼륨(K₂CrO₄)을 지시약으로 사용하는 것은 맞지만, 강산성(pH 2 이하) 조건에서는 CrO₄²⁻가 H⁺와 결합하여
Cr₂O₇²⁻(다이크로메이트)로 전환되어 지시약으로서의 기능을 상실합니다. 따라서 조건이 틀렸습니다.
④
철(III) 암모늄명반(Ferric ammonium sulfate, FeNH₄(SO₄)₂)을 지시약으로 사용하는 방법은
Volhard법입니다. Volhard법은 산성(pH 1~3) 조건에서 사용되며, 직접 적정법이 아닌 역적정법(Back-titration)을 통해 할로겐화물을 정량합니다. Mohr법이 아니므로 오답입니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts): 은 적정법에는 Mohr법 외에도 Fajans법과 Volhard법이 있습니다.
핵심! 세 방법의 지시약과 적정 조건을 한눈에 비교하며 암기해야 국시에서 혼동을 피할 수 있습니다.
개념 정리: 은 적정법(Argentometry)은 질산은(AgNO₃) 표준용액을 이용하여 할로겐화물(Cl⁻, Br⁻, I⁻) 이온을 정량하는 침전적정법입니다. Mohr법은 지시약으로 크롬산칼륨(K₂CrO₄)을 사용하며, 중성~약알칼리성(pH 6.5~10.5)에서 직접 적정하여 종말점을 판단합니다.
한눈에 비교!
| 방법 | 지시약 | 적정 조건(pH) | 특징 |
|---|
| Mohr법 | 크롬산칼륨(K₂CrO₄) | 중성~약알칼리성 (6.5~10.5) | 직접 적정, Ag₂CrO₄ 적갈색 침전 |
| Fajans법 | 흡착 지시약 (Fluorescein, Eosin 등) | 중성~약산성 (4~7) | 흡착에 의한 색변화 |
| Volhard법 | 철(III) 암모늄명반 (Fe³⁺) | 강산성 (1~3) | 역적정(Back-titration), FeSCN²⁺ 적색 |
암기 팁: "Mohr(모르)는 크롬이야!" 라고 외우세요. Mohr법의 지시약은 '크롬산칼륨'이며, '중성~약알칼리성' 조건임을 강조하세요. 크롬산칼륨을 강산에 넣으면 주황색 Cr₂O₇²⁻로 변한다는 점을 함께 기억하면 조건을 잊지 않을 거예요.
국시 빈출 포인트: 은 적정법의 세 가지 방법(Mohr, Fajans, Volhard)을 지시약과 적정 조건(pH)을 연결하여 비교 문제로 자주 출제됩니다. 특히 Mohr법의 pH 조건과 Volhard법이 역적정임을 강조하여 물어봅니다.