매립지에서 유기물의 완전 분해 식을 C 68 H 111 O 50 N + αH 2 O → βCH 4 + 33CO 2 + NH 3 로 가정할 때 유기물 200kg을 완전 분해 시 소모되는 물의 양(kg)은?

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1[폐기물처리기사 필기] 20년 2회차

매립지에서 유기물의 완전 분해 식을 C₆₈H₁₁₁O₅₀N + αH₂O → βCH₄ + 33CO₂ + NH₃ 로 가정할 때 유기물 200kg을 완전 분해 시 소모되는 물의 양(kg)은?

해설

먼저 분해식 C68H111O50N + αH2O → βCH4 + 33CO2 + NH3의 원자수 균형을 맞춘다. 탄소는 68=β+33에서 β=35, 수소는 111+2α=4β+3=143에서 α=16으로 정해지며, 산소도 50+16=66=33×2로 양변이 일치해 식이 성립함을 확인할 수 있다.
이 유기물(C68H111O50N)의 분자량은 탄소 816, 수소 111, 산소 800, 질소 14를 더한 1,741이며, 반응에 소모되는 물은 유기물 1몰당 16×18=288g이다.
따라서 유기물 200kg이 분해될 때 소모되는 물의 양은  $200 \times \dfrac{288}{1741} \approx 33\ \mathrm{kg}$ 으로 계산된다.

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