분말소화약제인 탄산수소나트륨 10kg이 1기압, 270℃에서 방사되었을… | [화학분석기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

탄산수소나트륨 10 kg이 열분해될 때 발생하는 이산화탄소의 부피는 약 5.30 m³이다.
탄산수소나트륨(NaHCO₃)의 열분해 반응은
$2NaHCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O + CO_2$
분자량은 Na(23) + H(1) + C(12) + O₃(48) = 84 g/mol이며, 10 kg = 10,000 g이므로 몰수는 10,000 ÷ 84 = 119.05 mol이고, 반응식의 계수비에 따라 발생하는 CO₂도 119.05 mol이다.
이상기체 상태방정식을 적용하면
$PV = nRT$
$V = \frac{nRT}{P} = \frac{119.05 \times 8.314 \times (273+270)}{101,325} = \frac{119.05 \times 8.314 \times 543}{101,325} \approx \frac{538,600}{101,325} \approx 5.32$
m³이다.
2.65라는 값은 이 값의 절반이므로, 문제에서 의도한 분해 반응이 NaHCO₃ → 0.5Na₂CO₃ + 0.5H₂O + CO₂ 이거나 다른 화학량론을 적용했을 가능성이 있으나, 표준 열분해 반응식으로는 약 5.30 m³이 도출된다.