20-2나이트로글리세린은 폭발적으로 분해하면서 이산화탄소, 수증기, 질… | 2020년 위험물기능사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{4C_3H_5(ONO_2)_3 \rightarrow 12CO_2 + 10H_2O + 6N_2 + O_2}$

(2) $162.4\,\mathrm{m^3}$

[해설]

(1) 나이트로글리세린은 $\mathrm{C_3H_5(ONO_2)_3}$이고, 한 분자 안에 탄소 3·수소 5·질소 3·산소 9를 갖는다. 수소가 홀수라 물 계수를 정수로 맞추려면 반응물을 4분자로 잡아야 한다.

$\mathrm{4C_3H_5(ONO_2)_3 \rightarrow 12CO_2 + 10H_2O + 6N_2 + O_2}$

양변을 원자별로 확인하면 탄소 12, 수소 20, 질소 12, 산소 36으로 균형이 맞는다.

(2) 생성물 쪽 기체의 계수를 모두 더하면 $12 + 10 + 6 + 1 = 29$다. 즉 나이트로글리세린 4 kmol에서 기체 29 kmol이 나오므로

$1 \times \dfrac{29}{4} = 7.25\,\mathrm{kmol}$

표준상태에서 기체 1 kmol의 부피는 $22.4\,\mathrm{m^3}$이므로

$7.25 \times 22.4 = 162.4\,\mathrm{m^3}$ → $162.4\,\mathrm{m^3}$

단위를 kmol로 잡으면 몰부피가 곧 $22.4\,\mathrm{m^3}$가 되어 환산이 한 번에 끝난다. 나이트로글리세린은 제5류 위험물 질산에스터류에 해당하는 무색 액체로, 규조토 등에 흡수시켜 다이너마이트를 만든다. 약 8 ℃에서 얼고 언 상태에서 충격에 더 예민해지는 점도 함께 알아 둘 만하다.