다음 제2류 위험물인 황화인이 공기 중에서 완전연소할 때의 화학반응식을… | 2023년 위험물기능사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{P_4S_3 + 8O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 3SO_2}$

(2) $\mathrm{2P_2S_5 + 15O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 10SO_2}$

(3) $\mathrm{P_4S_7 + 12O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 7SO_2}$

[해설]

황화인은 제2류 위험물(가연성 고체)이며 지정수량은 100 kg, 위험등급은 II다. 분자를 이루는 원소가 인(P)과 황(S)뿐이므로 무엇을 태우든 생성물은 두 가지로 정해진다. 인은 오산화인 $\mathrm{P_2O_5}$, 황은 이산화황 $\mathrm{SO_2}$ 다.

계수는 인 → 황 → 산소 차례로 맞춘다. $\mathrm{P_2O_5}$ 한 분자가 인 2개를 가져가므로 인의 개수를 짝수로 만드는 것이 첫걸음이다.

(1) 삼황화인 $\mathrm{P_4S_3}$ — 인 4개는 $\mathrm{2P_2O_5}$, 황 3개는 $\mathrm{3SO_2}$ 가 되고 우변 산소가 $10 + 6 = 16$ 개이므로 좌변은 $\mathrm{8O_2}$ 다.
$\mathrm{P_4S_3 + 8O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 3SO_2}$

(2) 오황화인 $\mathrm{P_2S_5}$ — 인이 2개뿐이라 분자 2개를 잡아 인을 4개로 만든다. 황 10개는 $\mathrm{10SO_2}$, 우변 산소는 $10 + 20 = 30$ 개이므로 좌변은 $\mathrm{15O_2}$ 다.
$\mathrm{2P_2S_5 + 15O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 10SO_2}$

(3) 칠황화인 $\mathrm{P_4S_7}$ — 인 4개는 $\mathrm{2P_2O_5}$, 황 7개는 $\mathrm{7SO_2}$ 가 되고 우변 산소가 $10 + 14 = 24$ 개이므로 좌변은 $\mathrm{12O_2}$ 다.
$\mathrm{P_4S_7 + 12O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 7SO_2}$

세 가지 모두 연소하면 자극성·유독성이 강한 이산화황을 내놓는다. 오황화인·칠황화인은 물이나 알칼리와 반응해 황화수소 $\mathrm{H_2S}$ 와 인산 $\mathrm{H_3PO_4}$ 를 만들지만 삼황화인은 물에 녹지 않아 그런 반응을 하지 않는다. 화재 시에는 마른모래·이산화탄소로 질식소화한다.