21-1에틸알코올에 금속 칼륨을 넣으면 기체가 발생한다. 칼륨 78 g… | 2021년 위험물기능사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{2K + 2C_2H_5OH \rightarrow 2C_2H_5OK + H_2}$

(2) 22.4 L

[해설]

칼륨은 제3류 위험물(금수성 물질)로 반응성이 매우 커서 물뿐 아니라 알코올의 하이드록시기($\mathrm{-OH}$)와도 반응한다. 이때 $\mathrm{-OH}$ 의 수소가 칼륨으로 치환되어 칼륨에틸레이트($\mathrm{C_2H_5OK}$)가 만들어지고, 떨어져 나온 수소가 기체로 발생한다.

$\mathrm{2K + 2C_2H_5OH \rightarrow 2C_2H_5OK + H_2}$

주어진 양을 몰수로 바꾸면 다음과 같다.

칼륨(원자량 39) : $\dfrac{78\,\mathrm{g}}{39\,\mathrm{g/mol}} = 2\,\mathrm{mol}$

에틸알코올(분자량 $12 \times 2 + 1 \times 6 + 16 = 46$) : $\dfrac{92\,\mathrm{g}}{46\,\mathrm{g/mol}} = 2\,\mathrm{mol}$

반응식의 계수비가 $\mathrm{K : C_2H_5OH : H_2 = 2 : 2 : 1}$ 이므로 두 물질은 정확히 모두 소모되고 수소는 1 mol 생긴다. 표준상태(0 ℃, 1 atm)에서 모든 기체 1 mol 의 부피는 22.4 L 이므로 발생한 수소의 부피는 22.4 L 이다.

칼륨은 공기 중의 수분과도 반응하므로 등유·경유 같은 석유류 속에 담가 보관하며, 지정수량은 10 kg 이다.