제1종 분말소화약제인 탄산수소나트륨(Sodium Bic 상세 페이지
제1종 분말소화약제인 탄산수소나트륨(Sodium Bicarbonate, NaHCO₃)이 850℃에서 완전 분해할 때 발생하는 기체의 부피를 계산하고, 해당 분해 반응식을 작성하는 문제입니다.
[문제 조건]
- 위험물: 탄산수소나트륨(NaHCO₃)
- 분해 조건: 850℃에서 완전 분해
- 탄산수소나트륨 양: 336kg
- 측정 조건 (탄산가스): 1기압, 25℃
(참고: Na = 23, H = 1, C = 12, O = 16, 기체 상수 R = 0.082 L·atm/mol·K)
[질문]
1. 탄산수소나트륨이 850℃에서 완전분해할 때의 반응식을 작성하시오.
2. 탄산수소나트륨 336kg이 1기압, 25℃에서 발생하는 탄산가스(이산화탄소)의 체적은 몇 m³입니까?
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1. 2NaHCO₃ → Na₂O + 2CO₂ + H₂O
2. 97.80m³
[해설]
NaHCO₃ 분자량 = 84 g/mol (또는 kg/kmol)
CO₂ 분자량 = 44 g/mol (또는 kg/kmol)
2 × 84kg NaHCO₃ 반응 시 2 × 44kg CO₂ 생성 (또는 2 kmol CO₂ 생성)
336kg NaHCO₃ 반응 시 X kg CO₂ 생성
X = (2 × 44 × 336) / (2 × 84) = 176kg CO₂
CO₂ 몰수 n = 176kg / (44kg/kmol) = 4 kmol
V = nRT/P = (4 kmol × 0.08205 m³·atm/kmol·K × (273.15+25)K) / 1 atm = 97.80m³