25-1피크르산에 대하여 다음 물음에 답하시오.(1) 피크르산의 구조식… | 2025년 위험물기능사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) 벤젠 고리의 1번 자리에 $-OH$, 2 · 4 · 6번 자리에 $-NO_2$ 가 붙은 구조 — $C_6H_2(NO_2)_3OH$

(2) 1,000 kcal

[해설]

피크르산은 트라이나이트로페놀의 다른 이름이다. 페놀의 벤젠 고리에서 $-OH$ 가 붙은 자리를 1번으로 놓고 2 · 4 · 6번 자리를 나이트로화한 물질로, 제5류 위험물 중 나이트로화합물에 든다.

(2) 발열량 계산 — 먼저 분자량을 구한다. 시성식 $C_6H_2(NO_2)_3OH$ 를 풀어 쓰면 $C_6H_3N_3O_7$ 이므로

$M = 12 \times 6 + 1 \times 3 + 14 \times 3 + 16 \times 7 = 72 + 3 + 42 + 112 = 229$

1 kg 에 들어 있는 몰수는 $\dfrac{1{,}000}{229} = 4.3668\ \mathrm{mol}$ 이고, 1 mol 당 229 kcal 가 나오므로

$Q = \dfrac{1{,}000}{229} \times 229 = 1{,}000\ \mathrm{kcal}$

분자량과 1 mol 당 발열량이 똑같이 229 라서 두 값이 약분되어 정확히 1,000 kcal 가 된다. 중간에서 몰수를 4.37 mol 로 반올림한 뒤 곱하면 1,000.73 kcal 가 나오는데, 이는 반올림이 만든 오차이지 답이 아니다. 나눗셈 결과를 그대로 살려 끝까지 계산하면 딱 떨어지도록 설계된 문제다.

분해반응식은 다음과 같다.

$2C_6H_2OH(NO_2)_3 \rightarrow 4CO_2 + 6CO + 3N_2 + 3H_2 + 2C$

피크르산은 순수한 것은 비교적 안정하지만 건조하면 충격·마찰에 예민해지므로 물에 적셔 저장한다. 또 금속과 만나면 예민한 피크르산염을 만들기 때문에 철·구리·납으로 만든 용기에 담지 않는다.