21-1(제69회)벤젠고리의 수소 1개가 메틸기로 치환된 제4류 위험물… | 2021년 위험물기능장실기(필답형) 제69회 기출문제 상세 페이지

(1) 벤젠고리의 수소 1개 자리에 메틸기(-CH3)가 붙은 구조(시성식 C6H5CH3)

(2) 3.17

(3) 트라이나이트로톨루엔(TNT)

[해설]

벤젠고리에 메틸기 하나가 달린 물질은 톨루엔(C6H5CH3)이다. 제4류 제1석유류(비수용성)로 지정수량은 200[L]이다.

증기비중은 그 증기가 같은 부피의 공기보다 몇 배 무거운가를 나타내는 값이므로 분자량을 공기의 평균분자량 29로 나눈다. 톨루엔의 분자량은 $12 \times 7 + 1 \times 8 = 92$이므로

증기비중 $= \dfrac{92}{29} = 3.1724 = \mathbf{3.17}$

공기의 평균분자량을 28.84로 잡아 3.19로 답한 판본도 있으나, 위험물 계산에서는 29를 쓰는 것이 통례이므로 3.17로 답한다. 어느 쪽이든 증기가 공기보다 3배 넘게 무거워 바닥에 깔린다는 결론은 같다.

톨루엔에 진한 질산과 진한 황산(탈수제 겸 촉매)을 작용시키면 메틸기의 영향으로 오르토·파라 자리 세 곳이 나이트로화되어 트라이나이트로톨루엔(TNT)이 만들어진다. TNT는 제5류 위험물(나이트로화합물)이다.

$C_6H_5CH_3 + 3HNO_3 \xrightarrow{c-H_2SO_4} C_6H_2CH_3(NO_2)_3 + 3H_2O$