화학 문제 풀이, 화합물 내 원소의 상대 질량

수험생활을 생물과 물리로 시험을 치고 대학교를 들어와 화학에 어려움을 겪고 있는 학생에게서 연락이 왔다

화학강의를 듣는 것은 대학교에 들어와 처음이었기에 문제 풀이를 해달라는 카톡이 왔기에 풀이를 써보았다

문제는 사진과 같다

두 원소로 구성된 세 가지 화합물을 택하여 분해했더니 원소 X, Y, Z의 상대 질량을 결정하기 위해 성분별로 질량을 측정해보니

1. X, Y, X=0.4g, Y=4.2g

2. Y, Z, Y=1.4g, Z=1.0g

3. X, Y, X=2.0g, Y=7.0g

문제로는

a. 이 문제를 풀기 위한 가정은 무엇인가?

b. X, Y, Z의 상대 질량은 얼마인가?

c. 세 화합물의 화학식은 무엇인가?

d. 화합물의 21g의 XY 에는 각 원소가 몇 그램 씩 들어있는가? 이다

이 문제를 보면서 왜 가정이 문제에 기입되어 있지 않고 문제로 나와있는지 의아했지만...

a의 답안은 아래와 같다

정량분석 및 점성분석이 되어야하므로 문제를 풀기 위해서는 화학에서의 정량적 관계가 유지되어야하며, 화합물은 간단한 정수비를 가져야 한다

2016/03/12 - [분석화학] - 분석화학 입문, 분석화학의 예시

필자의 분석화학의 첫번째 글처럼 기입하면 될 듯하다

b. 의 답안은 아래와 같다

a의 답안처럼 화합물이 간단한 정수비를 가져야한다는 가정으로 X=0.4, Y=1.4, Z=1.0 이다

상대 질량이므로 간단한 정수비만 기입하면 된다

c. 의 답은 a와 b에 기입한대로 간단한 정수비로 이루어져 있으므로 각각 XY3, YZ, XY 이다

d의 답은 약 4.66g, 16.3g 이다

식은 각각 원소의 상대 질량/화합물의 상대질량을 기입하면 되므로 

21*(0.4/18)= 약 4.66

21*(1.4/18)= 약 16.3g 이다

유효숫자에 따라 값이 차이나므로 수정하여 기입하면 된다