22-1이황화탄소 20 kg이 모두 증기로 바뀌었다고 하자. 3기압, … | 2022년 위험물기능사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

2,826.84 L

[해설]

기체의 부피는 이상기체 상태방정식으로 구한다. 몰수 $n$ 은 질량 $w$ 를 분자량 $M$ 으로 나눈 값이므로

$PV = nRT = \dfrac{w}{M}RT \;\Rightarrow\; V = \dfrac{wRT}{PM}$

이황화탄소 $\mathrm{CS_2}$ 의 분자량은 $12 + (32 \times 2) = 76$ 이고, 온도는 절대온도로 고쳐 $120 + 273 = 393\,\mathrm{K}$, 질량은 g 단위로 고쳐 20,000 g을 쓴다.

$V = \dfrac{20{,}000 \times 0.082 \times 393}{3 \times 76} = \mathbf{2{,}826.84}\,\mathbf{\mathrm{L}}$

기체상수를 $0.08205\,\mathrm{L \cdot atm/(mol \cdot K)}$ 로 잡으면 2,828.57 L가 나오는데, 어느 쪽을 쓰든 채점에는 문제가 없다. 다만 단위를 g·L·atm·K로 맞추는 것이 이 계산의 핵심이다.

이황화탄소는 비중이 1.26으로 물보다 무겁고 물에 녹지 않아 물속에 잠기게 보관한다. 증기가 새어 나가 유독한 데다 발화점이 100 ℃로 매우 낮기 때문이다. 연소하면 이산화탄소와 유독한 이산화황이 생긴다($\mathrm{CS_2 + 3O_2 \rightarrow CO_2 + 2SO_2}$).