24-2(제76회)탄산수소나트륨은 제1종 분말소화약제로 쓰인다. 다음 … | 2024년 위험물기능장실기(필답형) 제76회 기출문제 상세 페이지

(1) $2\mathrm{NaHCO_3} \rightarrow \mathrm{Na_2CO_3} + \mathrm{CO_2} + \mathrm{H_2O}$

(2) 1.12[L]

[해설]

제1종 분말소화약제(백색)는 탄산수소나트륨이며, 약 270[℃]에서 다음과 같이 1차 분해한다.

$2\mathrm{NaHCO_3} \rightarrow \mathrm{Na_2CO_3} + \mathrm{CO_2} + \mathrm{H_2O}$

분해로 나오는 이산화탄소가 산소를 밀어내고(질식), 물이 증발하며 열을 빼앗고(냉각), 남은 탄산나트륨이 연소면을 덮는다. 850[℃] 부근에서는 $2\mathrm{NaHCO_3} \rightarrow \mathrm{Na_2O} + 2\mathrm{CO_2} + \mathrm{H_2O}$로 2차 분해한다.

계산은 반응식의 몰비로 푼다. 탄산수소나트륨의 분자량은 $23 + 1 + 12 + 16 \times 3 = 84$이므로, 2[mol](168[g])이 분해할 때 이산화탄소 1[mol](표준상태에서 22.4[L])이 나온다.

$2 \times 84\,\mathrm{g} : 22.4\,\mathrm{L} = 8.4\,\mathrm{g} : V$

$V = \dfrac{8.4 \times 22.4}{2 \times 84} = 1.12\,\mathrm{L}$

따라서 생성되는 이산화탄소는 1.12[L]이다. 8.4[g]은 0.1[mol]이므로 이산화탄소는 그 절반인 0.05[mol], 곧 $0.05 \times 22.4 = 1.12\,\mathrm{L}$로 암산해도 같다.