핵심 해설
이 문제는 은 적정법(Argentometry) 중 Mohr법의 지시약을 묻는 전형적인 기초 분석화학 문제예요. 은 적정법은 질산은(AgNO₃) 표준액을 이용하여 할로겐화물(Cl⁻, Br⁻, I⁻)이나 시안화물(CN⁻) 등을 정량하는 침전 적정법으로, 사용되는 지시약과 종말점 판정 방식에 따라 크게 Mohr법, Volhard법, Fajans법으로 분류됩니다.
정답 근거 (Answer Rationale)핵심!Mohr법은 크롬산칼륨(K₂CrO₄)을 지시약으로 사용하는 것이 정답이에요. 적정 초기에는 Cl⁻가 먼저 Ag⁺와 반응하여 흰색의 AgCl 침전을 형성하다가, 종말점 부근에서 모든 Cl⁻가 소모되면 과잉의 Ag⁺가 CrO₄²⁻와 반응하여 벽돌색(Brick-red) Ag₂CrO₄ 침전이 생성됩니다. 이 색 변화를 육안으로 확인하며 적정을 종료합니다. Mohr법은 중성~약알칼리성(pH 6.5~10.5)에서 수행해야 하며, 너무 산성일 경우 CrO₄²⁻가 HCrO₄⁻로 전환되어 지시약 기능을 상실한다는 점도 함께 기억하세요.
오답 분석 (Distractor Analysis)
① 혼동 주의!에오신(Eosin): Fajans법에서 Br⁻, I⁻, SCN⁻ 적정 시 사용하는 흡착 지시약(Adsorption indicator)이에요. 종말점에서 침전 표면에 흡착되어 분홍색~적자색으로 변합니다.
③ 플루오레세인(Fluorescein): Fajans법에서 Cl⁻ 적정 시 사용하는 흡착 지시약입니다. 종말점에서 황록색에서 분홍색으로 변해요.
④ 철명반(Ferric ammonium sulfate): Volhard법에서 사용하는 지시약이에요. 과잉의 Ag⁺를 SCN⁻로 역적정할 때, 남은 SCN⁻가 Fe³⁺와 반응하여 적갈색 Fe(SCN)²⁺ 착물을 형성하는 원리입니다.
⑤ 디페닐카르바존(Diphenylcarbazone): 주로 수은(Hg²⁺)의 킬레이트 적정이나 중금속 이온 검출에 사용되는 지시약이며, 은 적정법에서는 거의 사용되지 않아요.
개념 정리 : 은 적정법 3대 방법별 지시약과 종말점 정리
방법
지시약
종말점 변화
적정 조건
Mohr법
크롬산칼륨 (K₂CrO₄)
흰색 AgCl → 벽돌색 Ag₂CrO₄
중성~약알칼리성 (pH 6.5~10.5)
Volhard법
철명반 (FeNH₄(SO₄)₂)
무색 → 적갈색 Fe(SCN)²⁺
강산성 (HNO₃ 존재)
Fajans법
플루오레세인 / 에오신
침전 표면 색 변화 (흡착)
약산성~중성 (지시약 pKa 고려)
한눈에 비교! : Mohr법 vs Volhard법 vs Fajans법 핵심 차이점
- Mohr법: 직접 적정, Cl⁻와 Br⁻에만 적용 가능 (I⁻와 SCN⁻는 AgI/AgSCN 침전이 너무 강해 CrO₄²⁻ 반응을 방해)
- Volhard법: 역적정 방식, 할로겐화물 모두 가능, 강산성 조건에서도 가능 (산에 불안정한 Ag₂CrO₄ 사용하지 않음)
- Fajans법: 흡착 지시약 사용, 빠르고 간편하나 침전 표면적과 pH 조건에 민감
국시 빈출 포인트 : "각 방법의 지시약과 종말점 반응 화학식을 묻는 문제가 자주 출제됩니다. 특히 Ag₂CrO₄의 벽돌색, Fe(SCN)²⁺의 적갈색, 플루오레세인의 분홍색 전환을 각 방법과 연결시키세요. 또한 Mohr법이 Cl⁻와 Br⁻에만 적용되고 I⁻와 SCN⁻에는 적용 불가능한 이유를 묻는 심화 문제도 출제 가능성이 있어요."
약국/임상 실무 가이드
은 적정법은 주로 분석 품질 관리(QC) 실험실에서 의약품 중 염화물(Chloride), 브롬화물(Bromide) 함량 분석에 사용됩니다. 예를 들어, 생리식염수(0.9% NaCl) 주사제의 염화나트륨 함량 시험이나, 브롬화물계 진정제의 원료 의약품 규격 시험에서 Mohr법이 활용됩니다.임상 시나리오 (Clinical Scenario)
품질관리(QC) 약사가 생리식염수 주사제(0.9% NaCl) 배치의 염화물 함량을 Mohr법으로 정량 분석합니다. 10 mL의 검체를 취해 적정하였을 때, 0.1 M AgNO₃ 표준액의 소비량이 15.4 mL였다면 함량은 정상 범위 내에 있는지 확인합니다.복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)
- 실험 전 K₂CrO₄ 지시약이 변질되지 않았는지 확인 (황색이 선명해야 함)
- 적정 pH가 6.5~10.5 범위 내인지 pH 미터로 사전 확인
- 핵심! 산성 조건에서는 CrO₄²⁻가 HCrO₄⁻로 전환되어 Ag₂CrO₄ 침전이 생성되지 않으므로, 검체가 산성이면 중탄산나트륨(NaHCO₃) 등으로 중화 후 적정
환자 안전 및 주의사항 (Precautions)
- AgNO₃ 표준액은 빛에 분해되므로 갈색 병에 보관하고 사용 직전 표정(Standardization) 필요
- 폐액 내 은(Ag)은 환경 유해물질이므로 반드시 회수 처리 절차 준수
선배 약사의 한마디
"국시에서 분석화학 파트는 약품 분석학의 기본이에요! Mohr법의 지시약 하나만 외우는 게 아니라, '왜 산성에서는 Mohr법이 안 될까?', '왜 CrO₄²⁻ 대신 Cr₂O₇²⁻가 아니지?' 같은 근본 원리를 이해해야 실험실에서 응용할 수 있어요. Volhard법의 역적정 개념과 Fajans법의 흡착 지시약 원리까지 묶어서 3가지 방법을 비교 정리하는 것이 국시 합격의 지름길입니다!"