22-4메탄올과 벤젠의 성질을 나란히 놓고 견주려 한다. 아래 (1) … | 2022년 위험물기능사실기(필답형) 4회차 기출문제 상세 페이지

(1) B — 작다

(2) B — 작다

(3) A — 높다

(4) A — 넓다

(5) B — 적다

[해설]

메탄올($\mathrm{CH_3OH}$)과 벤젠($\mathrm{C_6H_6}$)은 둘 다 제4류 제1석유류지만, 메탄올은 수용성이고 벤젠은 비수용성이라 물성이 여러 대목에서 갈린다.

(1) 분자량은 32와 78로 메탄올이 작다. (2) 증기비중은 분자량을 공기의 평균분자량 29로 나눈 값이니, 분자량이 작은 메탄올이 그대로 작다. 메탄올 증기는 공기보다 조금 무거운 정도지만 벤젠 증기는 두 배 넘게 무거워 낮은 곳에 잘 깔린다.

(3) 인화점은 메탄올 11 ℃, 벤젠 -11 ℃로 메탄올이 높다. 곧 벤젠이 더 낮은 온도에서 불이 붙는다. (4) 연소범위는 메탄올이 6.0 ~ 36 vol%, 벤젠이 1.4 ~ 8.0 vol%로 메탄올 쪽이 훨씬 넓다.

(5)는 완전연소반응식을 세워 화학량론으로 따진다.

$\mathrm{2CH_3OH + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 4H_2O}$

$\mathrm{2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O}$

메탄올은 2 mol이 탈 때 이산화탄소가 2 mol 나오므로 1 mol당 1 mol, 벤젠은 2 mol이 탈 때 12 mol이 나오므로 1 mol당 6 mol이다. 사실 반응식을 세우지 않아도, 탄소 원자는 모두 이산화탄소로 가므로 분자 안의 탄소 수가 곧 1 mol당 이산화탄소 mol 수다. 메탄올은 탄소 1개, 벤젠은 6개이니 메탄올 쪽이 적다.

일부 교재는 이 대목을 메탄올 0.67 mol, 벤젠 4 mol로 싣고 있는데, 이는 계수가 맞지 않는 연소반응식에서 나온 값이다. 두 값의 비가 1 : 6으로 같아 (5)의 답 B는 바뀌지 않지만, 화학량론으로 옳은 값은 1 mol과 6 mol이다.