24-4과산화수소 170 g 이 남김없이 분해되었다고 할 때, 이때 만… | 2024년 위험물기능사실기(필답형) 4회차 기출문제 상세 페이지

80 g

[해설]

과산화수소는 제6류 위험물(산화성 액체)로, 분해하면 물과 산소로 갈라진다. 이 반응식이 계산의 출발점이다.

$\mathrm{2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2}$

먼저 주어진 질량을 몰수로 바꾼다. 과산화수소의 분자량은 $(1 \times 2) + (16 \times 2) = 34$ 이므로

$n(\mathrm{H_2O_2}) = \dfrac{170}{34} = 5\ \mathrm{mol}$

반응식에서 과산화수소 2 mol 마다 산소 1 mol 이 나오므로, 산소의 몰수는 그 절반이다.

$n(\mathrm{O_2}) = 5 \times \dfrac{1}{2} = 2.5\ \mathrm{mol}$

산소의 분자량은 32 이므로 질량으로 되돌리면

$2.5 \times 32 = 80\ \mathrm{g}$

비례식 한 줄로 정리해도 같다.

$x = 170 \times \dfrac{32}{2 \times 34} = 80\ \mathrm{g}$

질량으로 묻는지 부피로 묻는지에 따라 마지막 한 걸음이 달라진다. 표준상태에서의 부피를 물었다면 $2.5 \times 22.4 = 56\ \mathrm{L}$ 가 답이 된다.

참고로 과산화수소는 농도가 36 wt % 이상인 것만 위험물로 다루며, 지정수량은 300 kg 이다. 햇빛이나 금속가루 · 이산화망가니즈 같은 촉매가 닿으면 분해가 빨라져 산소를 내놓고 용기 압력을 올리므로, 갈색 병에 담아 구멍을 뚫은 마개로 막고 인산이나 요산을 안정제로 넣어 보관한다.