이 문제는 염화바륨(BaCl2)를 이용한 황산염(SO4^2-)의 적정을 나타냅니다.
1. 적정반응은 염화바륨과 황산염 사이에 일어나며, 이때 황산바륨(BaSO4)가 생성됩니다.
반응식은 다음과 같습니다.
Ba^2+ + SO4^2- -> BaSO4(s)
2. 종말점까지 필요한 염화바륨의 양을 계산하려면 농도 변화를 살펴봐야 합니다.
처음 Cl^- 농도가 0.00019M에서 0.099M로 증가하였다는 것은 Cl^- 의 몰 수가 (0.099 - 0.00019) mol/L x 25 mL = 0.00247 mol 증가했다는 것을 의미합니다.
바륨 이온과 클로라이드 이온은 염화바륨에서 동일한 몰 비율로 나오므로, 필요한 염화바륨의 양도 0.00247 mol입니다.
3. 황산염의 양은 바륨 이예과 동일하게 계산할 수 있습니다.
첫 번째 답변에서 설명했듯이, 바륨 이예와 황산염 사이의 반응 비율은 1:1입니다.
따라서, 필요한 황산염의 양도 마찬가지로 약 0.00247 mol입니다.
4 . 토양 샘플 중 황산염의 무게 백분율(wt%)을 계산하려면, 무게/무게 기준으로 변환해야 합니다.
우선 황산염(SO4^2-) 의 질량(g)를 구해야 합니다.
(황아종 질량(g/mol) = S(32g/mol)+ O(16g/mol)*4 =96 g/mol)
그러므로 토양 중에 있는 SO_4^2-질량(g)= SO_4^2- 몰수(mol)*SO_4^2- 분자량(g/mol)
= (0.00247mol)*(96g/mol)= ~237mg
그래서 토양 중에 있는 SO_4^2-의 무게 백분율(wt%) = SO_4^2- 질량(g)/토양질량(g)*100
= (0.237g/1g)*100=23.7%
따라서, 화성 토양 샘플의 황산염 무게 백분율은 약 23.7%입니다.
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