수질환경산업기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2006년08월06일 12번

[수질오염개론]
어느 물질의 반응시작 때의 농도가 200mg/L 이고 2시간 후의 농도가 35mg/L로 되었다. 반응시작 1시간 후의 반응물질 농도는? (단, 1차반응 기준, 자연대수 기준)

  • ① 53.7mg/L
  • ② 63.7mg/L
  • ③ 73.7mg/L
  • ④ 83.7mg/L
(정답률: 알수없음)

문제 해설

1차 반응식은 다음과 같습니다.

A → B

반응속도식은 다음과 같습니다.

r = -d[A]/dt = k[A]

여기서 k는 속도상수입니다.

농도가 200mg/L에서 35mg/L로 감소한 시간은 2시간이므로,

t = 2시간

농도가 200mg/L에서 35mg/L로 감소한 시간동안 반응물질의 농도 변화는 다음과 같습니다.

ln([A]₀/[A]t) = kt

여기서 [A]₀는 반응시작 때의 농도, [A]t는 t시간 후의 농도입니다.

따라서,

ln(200/35) = k × 2

k = ln(200/35) / 2

k = 0.693 / 2

k = 0.3465 (시간의 역수로 나타냄)

반응시작 1시간 후의 반응물질 농도는 다음과 같습니다.

ln([A]₀/[A]₁) = k × 1

[A]₁ = [A]₀ / e^(k × 1)

[A]₁ = 200 / e^(0.3465 × 1)

[A]₁ = 83.7mg/L

따라서, 정답은 "83.7mg/L"입니다.

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