19-4벤젠 1 mol을 완전연소시키려면 공기가 몇 mol 필요한지 계… | 2019년 위험물기능사실기(필답형) 4회차 기출문제 상세 페이지

35.71 mol

[해설]

먼저 벤젠의 완전연소반응식을 세운다. 계수를 정수로 맞추면 다음과 같다.

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

양변을 2로 나누면 벤젠 1 mol 기준이 되어 필요한 산소가 바로 읽힌다.

$C_6H_6 + 7.5O_2 \rightarrow 6CO_2 + 3H_2O$

즉 벤젠 1 mol에 산소 7.5 mol이 든다. 공기는 부피(몰) 기준으로 21 %만 산소이므로, 필요한 공기의 몰수는 산소 몰수를 0.21로 나누어 구한다.

$n_{air} = \dfrac{7.5}{0.21} = 35.71\,\mathrm{mol}$

따라서 필요한 공기는 35.71 mol이다.

벤젠은 제4류 위험물 중 제1석유류(비수용성)로 지정수량 200 L, 인화점 -11 ℃, 발화점 약 498 ℃, 연소범위 1.4~7.1 %인 방향족 탄화수소다. 이론공기량을 구할 때는 '이론산소량 ÷ 0.21'이 기본 골격이며, 질량 기준으로 물으면 0.21 대신 산소의 질량분율 0.232를 쓴다는 점도 함께 알아 두자.