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16-2(제60회)트라이메틸알루미늄과 트라이에틸알루미늄이 각각 물과 만… | 2016년 위험물기능장실기(필답형) 제60회 기출문제 상세 페이지

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16-2(제60회)

트라이메틸알루미늄과 트라이에틸알루미늄이 각각 물과 만났을 때의 반응, 그리고 그때 발생하는 기체가 완전연소할 때의 반응을 화학반응식으로 나타내시오.

① 트라이메틸알루미늄 + 물

② ①에서 발생한 기체의 완전연소

③ 트라이에틸알루미늄 + 물

④ ③에서 발생한 기체의 완전연소

해설

(CH3)3Al+3H2OAl(OH)3+3CH4\mathrm{(CH_3)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3CH_4}

CH4+2O2CO2+2H2O\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}

(C2H5)3Al+3H2OAl(OH)3+3C2H6\mathrm{(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6}

2C2H6+7O24CO2+6H2O\mathrm{2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O}


[해설]

알킬알루미늄은 제3류 위험물(자연발화성 및 금수성 물질)로, 물과 만나면 알루미늄에 붙어 있던 알킬기가 물의 수소를 가져가 알케인가스로 떨어져 나오고, 알루미늄은 수산화알루미늄이 된다. 그래서 반응식의 뼈대는 두 물질이 같다.

· 메틸기 CH3\mathrm{CH_3}가 수소를 받으면 메테인 CH4\mathrm{CH_4}, 에틸기 C2H5\mathrm{C_2H_5}가 수소를 받으면 에테인 C2H6\mathrm{C_2H_6}이 된다. 알킬기가 3개이므로 물 3분자가 필요하고 가스도 3몰이 나온다.

· 완전연소반응식은 탄화수소의 일반식 CnH2n+2+3n+12O2nCO2+(n+1)H2O\mathrm{C_nH_{2n+2}} + \dfrac{3n+1}{2}\mathrm{O_2} \rightarrow n\mathrm{CO_2} + (n+1)\mathrm{H_2O}로 세우면 된다. 에테인은 계수가 분수(72\dfrac{7}{2})로 나오므로 전체에 2를 곱해 정수로 맞춘다.

두 물질 모두 물과 접촉하면 가연성 가스가 발생하고 반응열로 곧바로 발화하므로 주수소화는 절대 금물이며, 팽창질석·팽창진주암으로 질식소화한다.

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