23-1산화성 액체로 분류되는 제6류 위험물 가운데 과산화수소를 놓고 … | 2023년 위험물기능사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2}$

(2) 47.06 g

[해설]

(1) 과산화수소는 열이나 빛, 촉매를 만나면 물과 산소로 갈라진다. 이때 발생하는 산소가 용기 안의 압력을 밀어 올리기 때문에, 저장 용기에는 마개 대신 구멍이 뚫린 마개를 씌워 기체가 빠져나가게 한다.

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

(2) 과산화수소의 분자량은 $(1 \times 2) + (16 \times 2) = 34$, 산소 분자의 분자량은 32다. 반응식에서 과산화수소 2 mol이 분해하면 산소 1 mol이 나오므로 질량비로 $2 \times 34\,\mathrm{g} : 32\,\mathrm{g}$ 가 된다.

$2 \times 34\,\mathrm{g} : 32\,\mathrm{g} = 100\,\mathrm{g} : x$

$x = \dfrac{100 \times 32}{2 \times 34} = \dfrac{3{,}200}{68} = \mathbf{47.06}\,\mathbf{\mathrm{g}}$

몰수로 풀어도 같다. $\dfrac{100}{34} = 2.941\,\mathrm{mol}$ 의 과산화수소에서 산소는 그 절반인 $1.471\,\mathrm{mol}$ 이 나오므로 $1.471 \times 32 = 47.06\,\mathrm{g}$ 이다. 다만 중간값을 2.94 mol로 미리 반올림하면 47.04 g이 나와 끝자리가 달라진다 (일부 교재가 이 값으로 싣고 있다). 반올림은 마지막에 한 번만 하는 것이 원칙이므로 47.06 g이 정확한 값이다.

과산화수소는 농도가 36 wt% 이상인 것만 제6류 위험물로 규제하며 지정수량은 300 kg이다. 분해를 늦추기 위해 인산이나 요산 같은 안정제를 넣어 보관한다.