# 다음 중 0.1 M HCl을 0.1 M NaOH로 적정할 때 사용할 수 없는 지시약은?

> source: MyMerci (mymerci.kr)  
> url: https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=346236  
> language: ko  
> subject: 수용액 산염기 적정

## 문제

다음 중 0.1 M HCl을 0.1 M NaOH로 적정할 때 사용할 수 없는 지시약은?

## 보기

1. 메틸오렌지(methyl orange, 변색 범위 pH 3.1~4.4)
2. 브로모티몰블루(bromothymol blue, 변색 범위 pH 6.0~7.6)
3. 메틸레드(methyl red, 변색 범위 pH 4.4~6.2)
4. 알리자린옐로우(alizarin yellow, 변색 범위 pH 10.1~12.0) **✔ 정답**
5. 페놀프탈레인(phenolphthalein, 변색 범위 pH 8.2~10.0)

**정답: 4**

## 해설

0.1 M 강산-강염기 적정의 급변 구간은 대략 pH 4~10 범위이다. 알리자린옐로우의 변색 범위는 pH 10.1~12.0으로, 이 범위는 급변 구간을 벗어나므로 종말점 오차가 크게 발생하여 사용하기 부적합하다. 나머지 지시약들은 모두 급변 구간 내에 변색 범위가 포함된다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 산-염기 적정에서 적절한 지시약(Indicator) 선택의 원리를 묻는 분석화학 문제예요. 약사 국가고시에서는 제제의 품질관리(QC, Quality Control)나 약전시험법(Pharmacopoeial Test)의 기초가 되는 분석 원리를 이해하는 것이 중요해요.

**핵심 개념 분석 (Key Concept)**
문제는 0.1 M 염산(HCl)과 0.1 M 수산화나트륨(NaOH)의 적정을 다루고 있어요. 이는 모두 강산과 강염기이므로, 적정 곡선(Titration Curve)에서 종말점(Equivalence Point) 부근에서 pH가 급격하게 변하는 구간(급변 구간, Steep Region)이 존재해요. 0.1 M 농도에서는 이 급변 구간이 대략 pH 4 ~ 10 사이에 위치합니다. 적정 지시약은 이 **급변 구간 내에서 변색**해야 정확한 종말점을 관찰할 수 있어요.

**정답 근거 (Answer Rationale)**
정답은 ④번 알리자린옐로우(Alizarin Yellow)입니다. 그 이유는 이 지시약의 변색 범위(pH 10.1 ~ 12.0)가 강산-강염기 적정의 급변 구간(pH 4 ~ 10)을 완전히 벗어나 있기 때문이에요. 종말점(pH 7)을 훨씬 지난 매우 염기성 영역에서야 색이 변하기 시작하므로, 실제 종말점을 놓치고 과량의 적정액을 가하게 되어 핵심! 큰 종말점 오차(End Point Error)가 발생하게 됩니다.

**오답 분석 (Distractor Analysis)**
혼동 주의! 다른 지시약들은 모두 급변 구간 내 또는 그 경계에서 변색하므로 사용 가능해요.

① 메틸오렌지(Methyl Orange, pH 3.1~4.4): 급변 구간의 시작 부분(pH 4)과 겹쳐 사용 가능합니다. 약간의 오차는 있지만 허용 범위 내예요.

② 브로모티몰블루(Bromothymol Blue, pH 6.0~7.6): 중성(pH 7)을 포함하는 이상적인 변색 범위로, 매우 정확한 적정에 사용 가능합니다.

③ 메틸레드(Methyl Red, pH 4.4~6.2): 급변 구간 내에서 변색하므로 사용 가능합니다.

⑤ 페놀프탈레인(Phenolphthalein, pH 8.2~10.0): 급변 구간의 상단(pH 8~10)에서 변색하므로 강산-강염기 적정에 널리 사용되는 대표적 지시약입니다.

**연관 개념 정리 (Related Concepts)**
약전 분석에서 지시약 선택은 농도와 산/염기의 세기에 따라 달라져요. 약산-강염기 적정(예: 아세트산을 NaOH로 적정)에서는 종말점이 염기성 영역에 위치하므로, 페놀프탈레인이 적합해요. 반대로 강산-약염기 적정(예: HCl을 암모니아로 적정)에서는 종말점이 산성 영역에 위치하므로, 메틸오렌지나 메틸레드가 더 적합합니다.

개념 정리

| 용어 | 의미 | 적정에서의 역할 |
| --- | --- | --- |
| 종말점(Equivalence Point) | 화학량론적으로 산과 염기가 완전히 반응한 점 (이론적) | 적정의 목표점 |
| 지시점(End Point) | 지시약의 색 변화로 관찰되는 점 (실험적) | 종말점을 추정하는 신호 |
| 급변 구간 | 적정 곡선에서 pH가 수직에 가깝게 급격히 변하는 영역 | 지시약의 변색 범위가 이 안에 들어와야 함 |
| 종말점 오차 | 지시점과 종말점 사이의 차이 | 지시약 선택이 부적절하면 이 오차가 커짐 |

한눈에 비교!

| 지시약 | 변색 범위 (pH) | 산성색 → 염기성색 | 주요 적정 유형 |
| --- | --- | --- | --- |
| 메틸오렌지 | 3.1 – 4.4 | 빨강 → 노랑 | 강산-강염기, 강산-약염기 |
| 메틸레드 | 4.4 – 6.2 | 빨강 → 노랑 | 강산-강염기, 강산-약염기 |
| 브로모티몰블루 | 6.0 – 7.6 | 노랑 → 파랑 | 강산-강염기 (중성 부근) |
| 페놀프탈레인 | 8.2 – 10.0 | 무색 → 분홍 | 강산-강염기, 약산-강염기 |
| 알리자린옐로우 | 10.1 – 12.0 | 노랑 → 빨강/보라 | 약산-강염기 (매우 강한 염기성) |

암기 팁
"**메리(메틸레드) 브로(브로모티몰블루)는 중성 친구, 페놀(페놀프탈레인)은 염기성, 메틸오렌지는 산성**"이라고 외우면 변색 범위의 대략적인 위치를 기억하는 데 도움이 돼요. 알리자린옐로우는 "**알(Alkaline, 알칼리성)리자린**"이라고 연상해서 가장 높은 pH에서 변색한다고 생각하세요.

국시 빈출 포인트
산-염기 적정과 지시약 선택은 약제학에서 제제의 pH 측정 및 조절, 생약학에서 유효성분의 정량 분석 등과 연결되어 출제될 수 있어요. 특히 "강산-강염기 적정에 사용할 수 없는 지시약 고르기"는 고전적인 출제 패턴이니 꼭 이해하고 넘어가세요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
이 개념은 직접적인 환자 치료보다는 약품의 품질 보증(QA)과 품질 관리(QC) 영역에서 더 중요하게 적용돼요.

**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**
약국에서 조제한 어떤 액제의 pH 안정성을 확인하기 위해 간이 적정을 수행해야 합니다. 표준액(Standard Solution)으로 0.01 M HCl을 사용하고, 시료액이 약산성이라고 가정할 때, 어떤 지시약을 선택해야 가장 정확한 결과를 얻을 수 있을까요?

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**
이 경우, 분석 목적에 맞는 지시약 선택이 핵심이에요.
1.  **처방(분석법) 검수**: 시험법(Test Method)이나 약전(Pharmacopoeia)에 특정 지시약이 명시되어 있다면 그에 따릅니다.
2.  **문제 평가**: 시료의 예상 pH와 적정 반응의 종말점 pH를 고려합니다. 약산-강염기 적정이라면 종말점이 염기성일 것이므로 페놀프탈레인이 적합할 수 있어요.
3.  **중재**: 적절하지 않은 지시약(예: 메틸오렌지)을 사용하면 잘못된 분석 결과가 나와 제품의 품질을 오판할 수 있습니다. 정확한 분석을 위해 지시약 선택 원칙을 적용해야 해요.

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**
약제학적 분석에서의 오차는 곧바로 환자 안전으로 이어지지는 않지만, 궁극적으로는 약물의 효능(Potency), 순도(Purity), 안정성(Stability)을 보장하는 기초가 됩니다. 예를 들어, 주사제의 pH가 명시된 범위를 벗어나면 통증, 조직 손상, 약물 분해를 초래할 수 있어요.

선배 약사의 한마디
"약사는 단순히 약을 조제하는 사람이 아니라, 그 약이 안전하고 효과적이라는 것을 과학적으로 검증하고 보증하는 전문가예요. 분석화학의 기초 원리는 그런 검증의 도구입니다. 강산-강염기 적정에 알리자린옐로우를 쓰지 않는 이유를 아는 것처럼, 모든 약학적 판단에는 반드시 과학적 근거가 뒷받침되어야 해요. 국시 공부할 때도 '왜?'라는 질문을 잊지 마세요!"

## 핵심 개념

- **지시약** — 산-염기 적정에서 종말점 근처의 pH 변화를 색의 변화로 나타내어 관찰하게 하는 물질.
- **종말점(Equivalence Point)** — 화학량론적으로 산과 염기가 완전히 반응한 이론적 점. 적정 곡선에서 급변 구간의 중앙에 위치합니다.
- **급변 구간(Steep Region)** — 적정 곡선에서 소량의 적정액 추가에 따라 pH가 급격하게 변하는 영역. 적정 지시약은 이 구간 내에서 변색해야 합니다.
- **변색 범위(Transition Interval)** — 지시약이 한 색에서 다른 색으로 완전히 변하는 pH 범위. 일반적으로 pKa ± 1 정도입니다.
- **종말점 오차(End Point Error)** — 지시약의 지시점(색이 변하는 점)과 이론적 종말점 사이의 차이. 지시약 선택이 부적절하면 이 오차가 커집니다.

## 같은 주제 문제

- [0.1 M HCl(염산) 25.0 mL를 0.1 M NaOH(수산화나트륨)로 적정할 때, 당량점에서의 pH는 얼마인가?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=346232)
- [강산-강염기 적정 곡선에서 당량점 부근의 특성으로 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=346233)
- [0.1 M HCl 50.0 mL를 0.1 M NaOH로 적정할 때, NaOH 24.9 mL를 가한 시점의 pH를 계산한 결과로 가장 가까운 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=346234)
- [강산-강염기 적정에서 사용 가능한 지시약을 선택할 때 기준이 되는 원칙으로 가장 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=346235)
- [0.1 M NaOH 50.0 mL를 0.1 M HCl로 역적정할 때, HCl 50.1 mL를 가한 시점(당량점 직후)의 pH로 가장 가까운 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=346237)
- [강산-강염기 적정에서 농도가 묽어질수록 적정 곡선이 변화하는 양상으로 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=346238)
- [대한약전에서 산-염기 적정 시 사용하는 팩터(factor, f)의 정의와 활용에 대한 설명으로 옳은 것은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=346239)
- [0.1 M HCl 표준액을 탄산나트륨(Na₂CO₃, 분자량 106.0)으로 표정할 때, 탄산나트륨 0.2650 g을 완전히 중화하는 데 HCl 표준액 49.80 …](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=346240)

---

More free questions: [기출문제](https://mymerci.kr/)

_학습 참고용입니다. 실제 임상은 최신 지침과 소속 기관 프로토콜을 따르세요._