2005년03월20일 4번

[수질오염개론]
박테리아의 경험적인 화학적 분자식은 C₅H₇O₂N으로 알려져 있다. 10g의 박테리아가 산화될 때 소모되는 이론적 산소량은? (단, 이때 질소는 암모니아로 전환됨)

① 11.2g
② 14.2g
③ 17.2g
④ 19.2g

(정답률: 알수없음)

문제 해설

주어진 분자식에서 산소 원자의 수를 계산해보면 2개이다. 따라서 10g의 박테리아가 완전 연소될 때 소모되는 이론적 산소량은 2 x (10g / 87.05g/mol) = 0.229 mol 이다. 이때 질소는 암모니아로 전환되므로, 0.229 mol의 산소가 소모될 때 생성되는 암모니아의 몰 수는 동일하다. 암모니아의 분자식은 NH₃이므로 질량은 17.03g/mol이다. 따라서 생성되는 암모니아의 질량은 0.229 mol x 17.03g/mol = 3.91g 이다. 이제 전체 질량에서 암모니아의 질량을 빼면 산화된 질량을 구할 수 있다. 10g - 3.91g = 6.09g 이다. 이 값은 박테리아가 산화될 때 생성되는 모든 화합물의 질량을 합한 값이다. 따라서 정답은 "14.2g"가 아닌 "6.09g"가 되어야 한다. 이 문제는 잘못 출제된 것으로 보인다.

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