22-2(제72회)어떤 제4류 위험물은 분자량이 78이고 인화점 -11… | 2022년 위험물기능장실기(필답형) 제72회 기출문제 상세 페이지

반응식 : $2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O$

이론산소량 : 6.15[kg]

[해설]

분자량 78, 인화점 -11[℃], 융점 7[℃], 방향성, 독성 — 모두 벤젠 $C_6H_6$을 가리킨다. 제4류 위험물 중 제1석유류(비수용성, 지정수량 200[L])이며, 융점이 7[℃]라 겨울철에는 고체로 굳는다는 점이 특징이다.

완전연소하면 탄소는 이산화탄소로, 수소는 물로 간다.

$2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O$

계수는 벤젠 2분자를 기준으로 잡으면 깔끔하다. 탄소 12개 → $12CO_2$, 수소 12개 → $6H_2O$, 오른쪽 산소가 24 + 6 = 30개이므로 왼쪽은 $15O_2$다.

이제 질량비로 산소량을 구한다. 벤젠 2몰(2 × 78 = 156[g])당 산소 15몰(15 × 32 = 480[g])이 필요하므로

$2\,\mathrm{kg} \times \dfrac{15 \times 32}{2 \times 78} = 2 \times \dfrac{480}{156} = 6.15\,\mathrm{kg}$

따라서 이론산소량은 6.15[kg]이다.

이론공기량을 물었다면 공기 중 산소가 질량 기준으로 23.2[%]이므로 $6.15 \div 0.232 = 26.5\,\mathrm{kg}$이 된다. 산소량인지 공기량인지, 질량인지 부피인지를 먼저 확인하는 습관이 필요하다.