18-4톨루엔에 질산과 황산의 혼산을 작용시켜 나이트로화하면 트라이나이… | 2018년 위험물기능사실기(필답형) 4회차 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{C_6H_5CH_3}$

(2) $\mathrm{C_6H_5CH_3} + 9\mathrm{O_2} \rightarrow 7\mathrm{CO_2} + 4\mathrm{H_2O}$

[해설]

톨루엔에 진한 질산과 진한 황산을 섞은 혼산을 작용시키면 벤젠 고리의 2·4·6 자리가 차례로 나이트로화되어 트라이나이트로톨루엔(TNT)이 만들어진다. 여기서 원료가 되는 위험물이 톨루엔이다.

톨루엔은 제4류 제1석유류(비수용성)로 지정수량 200 L, 인화점은 약 4 ℃인 무색의 방향성 액체다. 화학식은 $\mathrm{C_6H_5CH_3}$이며 $\mathrm{C_7H_8}$로 적기도 한다.

완전연소하면 이산화탄소와 물만 남는다. 탄소 7개는 $7\mathrm{CO_2}$, 수소 8개는 $4\mathrm{H_2O}$가 되고 오른쪽의 산소 원자 수가 $7 \times 2 + 4 = 18$개이므로 산소 분자는 9개가 필요하다.

$\mathrm{C_6H_5CH_3} + 9\mathrm{O_2} \rightarrow 7\mathrm{CO_2} + 4\mathrm{H_2O}$

참고로 생성물인 트라이나이트로톨루엔은 제5류 위험물(나이트로화합물)이고 화학식은 $\mathrm{C_6H_2(NO_2)_3CH_3}$이다. 담황색 결정으로 물에 녹지 않고 아세톤·벤젠에 녹으며, 충격·마찰에 비교적 둔감해 폭약으로 쓰인다.