2019년 위험물산업기사 4회차 6번

Question

상온에서 m 1L 의 순수한 물에는 {H}^{+} 과 {OH}^{-} 가 각각 몇 m g 존재하는가? (단, H 의 원자량은 1.008 	imes 10^{-7}{g}/{mol} 이다.) (문제 오류로 가답안 발표시 1번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

Accepted Answer

이 문제는 물의 자동 이온화와 관련된 개념을 묻고 있습니다. 순수한 물에서는 극소량의 물 분자가 H⁺와 OH⁻로 이온화되며, 이 두 이온의 농도는 항상 같습니다. 상온에서 물의 이온곱 상수(Kw)는 1.0 x 10⁻¹⁴ M²이며, 이를 이용하여 각 이온의 몰 농도를 계산할 수 있습니다. 이 몰 농도를 물의 분자량으로 곱하면 질량을 얻을 수 있습니다. **핵심 개념:** * **물의 자동 이온화:** 순수한 물은 H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻ 반응을 통해 H⁺와 OH⁻ 이온을 생성합니다. * **이온곱 상수 (Kw):** 상온에서 물 속 H⁺와 OH⁻ 이온 농도의 곱은 일정하며, Kw = [H⁺][OH⁻] = 1.0 x 10⁻¹⁴ M² 입니다. * **몰 농도와 질량 변환:** 몰 농도에 분자량을 곱하면 질량을 얻을 수 있습니다. **정답 이유 (1번):** 상온에서 순수한 물의 이온곱 상수(Kw)는 1.0 x 10⁻¹⁴ M²입니다. 물의 자동 이온화로 인해 [H⁺] = [OH⁻]이므로,

2019년 위험물산업기사 4회차 6번 - 기출문제 및 해설

문제 1