안녕하세요 레오의 생각들의 Leo입니다. 오늘은 저번 포스트에서 다뤘던 위험물 산업기사의 쓸모, 공부법, 취업, 연봉정보 등에 이어서 제가 공부하면서 정리했던 위험물 산업기사 실기 기출문제, 반응식 요점정리 자료를 올리려고 합니다. 많은 분들께 도움이 되었으면 좋겠습니다.
제가 봤던 교재에서는 위험물에 대한 물/산/이산화탄소 등 과의 반응들이 일목요연하게 정리 된 것이 아니고 위험물의 제1류~6류 분류 중간중간에 끼어 들어가 있어서 문제를 풀 때마다 햇갈려서 제가 직접 정리한 것입니다.
위험물 산업기사의 실기 기출문제들을 분석하여 나오는 반응식들을 외우기 쉽게 정리하였습니다. 이 포스트로 많은 분들이 도움을 받으셨으면 좋겠습니다.
시험 보시기 전에 꼭 한번 보고 가시길 강추 드립니다!
어차피 외워야 하는 부분이므로 한번 써 가면서 배껴가는것을 추천 드립니다.
이정도로 충분하다고 생각 하지만 만약 기출을 풀다가 빠진 반응식 들이 있으면 더 추가하셔도 좋습니다.
위험물과 물의 반응식
먼저 가장 많이 나오는 위험물+물의 반응식에 대해서 알아 봅시다.
여기 나오는게 산업기사 시험중 위험물 + 물의 거의 전부라고 할 수 있습니다. 하지만 혹시 공부하다가 빠진 부분이 있다면 채워주시길 바랍니다.
설마 반응식의 계수를 다 외우시는건 아니겠죠..? 반응 후 결과물만 외워주시고 계수는 미정계수법으로 풀어주시길 바랍니다.
1. 제 1류 위험물 중 무기과산화물+물의 반응식
1류 위험물 중에서 물과 반응하는 위험물의 품명은 무기과산화물입니다.
무기과산화물+물 ->수산화무기물 + 산소
과산화나트륨 과 물의 반응
2Na2O2+2H20->4NaOH+O2
과산화칼륨과 물의 반응
2K2O2+2H20->4KOH+O2
과산화 마그네슘과 물의 반응
2MgO2+2H20->2Mg(OH)2+O2
과산화바륨과 물의 반응
2BaO2+2H2O->Ba(OH)2+O2
2. 제 2류, 4류 위험물 중 황 화합물과 물의 반응식
제 2류 위험물 중에서 오황화인, 제 4류 위험물 중에서 이황화탄소는 물과 반응하여 황화수소를 만듭니다. 황이 들어가 있으면 의심을 해 봅시다.
황 화합물 + 물 -> 황화수소
오황화인과 물의 반응
P2S5 + 8H2O -> 5H2S + 2H3PO4
이황화탄소와 물의 반응
CS2 + 2H2O -> 2H2S + CO2
3. 제 2류, 3류 위험물 중 1,2족 원소와 물의 반응식
제 2류위험물중에서 마그네슘(2족원소), 그리고 제3류 위험물 중에서 원소주기율표 중에서 1,2족에속하는 원소들은 물과 반응하여 수소가스를 만듭니다.
1,2족 원소 + 물 -> 수소
마그네슘과 물의 반응
Mg+ 2H2O -> Mg(OH)2 + H2
칼륨과 물의 반응
2K+ 2H20 -> 2KOH + H2
나트륨과 물의 반응
2Na+ 2H20 -> 2NaOH + H2
4. 제 3류 위험물 중 알킬알루미늄과 물의 반응식
알킬알루미늄 + 물 -> 에탄 or 메탄.
주로 트리에틸 알루미늄이 출제 되지만 트리메틸 알루미늄도 가끔 출제되니 알아두는것이 좋습니다.
트리에틸알루미늄 + 물의 반응
(C2H5)3Al + 3H20 -> Al(OH)3 +3C2H6(에탄)
트리메틸 알루미늄 + 물의 반응
(CH3)3Al + 3H20 -> Al(OH)3 +3CH4(메탄)
5. 제 3류 위험물 중 금속의 인화물과 물의 반응식
금속의 인화물 + 물 ->포스핀
인화물은 거의 모두 포스핀이라고 생각 하면 됩니다.
인화알루미늄 + 물의 반응식
AlP + 3H20 ->PH3 + Al(OH)3
인화칼슘 + 물의 반응식
Ca3P2 + 6H20 -> 3Ca(OH)2 + 2PH3
6. 제 3류 위험물 중 금속의 탄화물과 물의 반응식
금속의 탄화물 + 물 -> 아세틸렌, 메탄
아세틸렌 뿐만 아니라 아세틸렌과 구리의 반응식도 자주 나오니 알아두셔야 합니다.
아세틸렌을 구리에 저장하지 말아야 하는 이유로 자주 나오죠.
탄화칼슘 + 물의 반응식
CaC2 + 2H20 -> Ca(OH)2 + C2H2(아세틸렌)
아세틸렌 + 구리의 반응식
C2H2 + 2CU -> CU2H2(구리아세틸라이드) + H2
아세틸렌과 구리의 반응으로 구리아세틸라이드(폭발성) 과 수소(가연성) 물질이 생기니 구리 용기에 저장해서는 안됩니다.
탄화알루미늄 + 물의 반응식
Al4C3 + 12H20 -> 4Al(OH)3 + 3CH4(메탄)
위험물과 산의 반응식
위험물 + 산에 대해서도 시험에 많이 출제 됩니다. 마찬가지로 공부하다가 빠진 부분이 있으면 채워서 공부 하시길 바랍니다.
1. 제 1류 위험물 중 아염소산과 산의 반응식
아염소산 + 산 -> 이산화염소(폭발성) 발생
아염소산 나트룸 + 염산의 반응식
5NaClO2 + 4HCl -> 4ClO2(이산화염소) + 5NaCl + 2H20
아염소산 칼륨 + 염산의 반응식
5KClO2 + 4HCl -> 4ClO2(이산화염소) + 5KCl + 2H20
2. 제 1류 위험물 중 무기과산화물과 산의 반응식
무기과산화물 + 산 -> 과산화수소(제6류 위험물) 발생
과산화나트륨 + 아세트산의 반응식
Na2O2 + 2CH3COOH -> H2O2 + 2CH3COONa
과산화바륨 + 염산의 반응식
BaO2 + 2HCl -> BaCl2 + H2O2
과산화바륨 + 황산의 반응식
BaO2 + H2SO4 -> BaSO4 + H2O2
3. 제 1류 위험물 중 과망간산칼륨과 산의 반응식
과망간산 칼륨은 염산과의 반응과 황산과의 반응에서 다른 기체를 발생시킵니다.
식 자체가 너무 복잡하여 염소, 산소 이렇게 결과물만 외우는것을 추천합니다.
과년도에서 전체 반응식을 쓰라는 문제는 저는 아직 보지 못했습니다. (물론 과년도 3년치밖에 안했음)
과망간산칼륨 + 염산의 반응식
2KMnO4 + 16HCl -> 2MnCl2 + 2KCl + 8H20 + 5Cl2(염소)
과망간산 칼륨 + 황산(H2SO4)의 반응식
(반응식 생략) -> O2(산소)
4. 제 2류 위험물 중 위험등급 Ⅲ인 물질과 산의 반응식
제 2류 위험물 중 위험등급 Ⅲ인 물질 + 산 -> 수소 발생
철분 + 염산의 반응식
Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2(수소)
마그네슘 + 염산의 반응식
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
알루미늄(금속분 중) + 염산의 반응식
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2
5. 제 3류 위험물 중 인화칼슘과 산의 반응식
마지막으로 인화칼슘 + 염산의 반응은 포스핀이 발생합니다.
Ca3P2 + 6HCl -> 3CaCl2 + 2PH3
위험물과 산, 물과의 반응식 이외의 반응식들
1. 열분해 반응식
A. 1류 위험물인 산화성 고체의 열분해 반응
제1류 위험물인 산화성 고체의 열분해 반응이 주로 나옵니다.
산화성 고체는 열에 의해 반응하여 “산소”를 내뿜는다고 생각하면 됩니다.
염소산칼륨의 완전 열분해 반응(500도 이상에서 이산화망간 촉매 첨가)
2KClO3-> 2KCl + 3O2
염소산칼륨의 열분해 반응(400도 이상)
2KClO3-> KClO4 + KCl + O2
염소산암모늄의 열분해 반응
2NH4ClO3-> N2 + Cl2 + O2 + 4H2O
과염소산암모늄의 열분해 반응
2NH4ClO4 -> N2 + Cl2 + 2O2 + 4H2O
질산암모늄의 열분해 반응
2NH4NO3 -> 4H2O + 2N2 + O2
과망간산 칼륨의 열분해 반응
2KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2
B. 제5류 위험물인 자기반응성 물질의 열분해 반응
제5류 위험물인 자기반응성 물질의 열분해 반응입니다. 나올 가능성이 희박하다고 보시면 됩니다. 위험물 산업기사 실기 기출문제에 가끔 나옵니다. 하지만 저는 외웠습니다.
질산에스터류인 나이트로글리세린의 분해반응식 입니다.
4C3H5(ONO2)3 -> 12CO2 + 10H20 + 6N2 + 02
조연성 물질인 산소 말고는 딱히 연소에 도움 되는 물질은 없네요.
나이트로 화합물인 트리나이트로톨루엔(TNT)의 분해 반응식 입니다.
C6H2CH3(NO2)3 -> 12CO + 2C + 3N2 + 5H2
유독성인 일산화탄소, 가연성과 폭발성을 지니는 탄소, 수소 등이 발생됩니다. 매우 몸에 해롭겠네요!
C. 제6류 위험물의 열분해반응
제 1류 위험물과 마찬가지로 “산소”가 발생합니다.
과산화수소의 열분해반응
H202 -> 2H20 + O2
과염소산의 열분해반응
HClO4 -> HCl + 202
2. 위험물의 연소반응식
잘 아시겠지만 연소반응은 반응식을 외울 필요가 전혀 없습니다.
특정 원소가 연소 할 때 산소와 만나 어떤 물질로 연소되는지만 외우고 미정계수법으로 처리하면 됩니다.
예를 들어서 탄소(C)와 수소(H)로만 이루어진 탄화수소화합물 들은 예외 없이 모두 연소시에 H2O(물) + CO2(이산화탄소) 가 발생합니다.
C -> CO2, H-> H20
탄소가 연소하면 이산화탄소, 수소가 연소하면 물이 됩니다.
대표적인 탄화수소화합물의 예를 들어서 메틸알코올의 연소반응식입니다.
2CH3OH + 302 -> 2CO2 + 4H20
P->P205, S->S02
인이 연소하면 오산화인, 황이 연소하면 이산화황이 됩니다.
대표적인 예를 들어서 황화인 화합물인 삼황화인의 연소반응식입니다.
P4S3 + 😯2 -> 2P205 + 3S02
Al->Al203
알루미늄이 연소하면 산화알루미늄이 됩니다.
대표적인 예를 들어서 알킬알루미늄인 트리에틸알루미늄의 연소반응식입니다.
2(C2H5)3Al + 2102 -> Al203 + 12CO2 + 15H20
그 외에 마그네슘, 나트륨 등의 연소 반응이 있습니다.
Mg ->MgO
Na->Na2O
3. 위험물과 이산화탄소의 반응식
다음은 위험물과 이산화탄소의 반응식 입니다. 산, 물과 다르게 다행히 몇개 안되네요! 무기과산화물과 이산화탄소의 반응식은 탄산염류 + 산소를 만듦니다.
과산화나트륨 + 이산화탄소의 반응식
2Na2O2 + 2CO2 -> 2NA2CO3 + O2
과산화칼륨 + 이산화탄소의 반응식
2K2O2 + 2CO2 -> 2K2CO3 + O2
과산화 칼륨이 아닌 그냥 “칼륨”과 이산화탄소의 반응은 C(탄소)가 나옵니다.
둘이 좀 햇갈리니 확실히 봐 두세요.
칼륨 + 이산화탄소의 반응식
4K + 3CO2 -> 2K2CO3 + C(탄소)
탄소는 가연성, 폭발성이 있는 물질이죠. 아무래도 위험해보이네요.
4. 그 외의 중요한 반응식들
이제 몇 개 안남았습니다! 다른 반응식들과 묶여지진 않았지만 단독으로 나올 만큼 매우 중요합니다!
1. 트리에틸알루미늄과 메틸알코올(메탄올)의 반응식
(C2H5)3Al + 3CH3OH -> (CH3O)3Al +3C2H6
네. 트리에틸알루미늄과 물의 반응식과 매우 유사합니다!
에탄을 발생 시키는 것 까지 같네요.
2. 황린과 PH9이상의 물과 반응식
P4 + 3KOH + 3H2O ->PH3 +3KH2PO2
인은 예외 없이 포스핀으로 귀결 되는것 같네요!
3. 아세틸렌 + 구리 입니다. 앞에서 했지만 복습 합시다.
C2H2 + 2CU -> CU2H2(구리아세틸라이드) + H2
아세틸렌은 탄화칼슘과 물의 반응으로 생긴다고 했습니다.
4. 에탄올 축합반응으로 다이에틸에터가 생성되는 반응입니다.
2C2H5OH + H2SO4(진한황산 촉매) -> C2H5OC2H5 + H20
다이에틸에터가 생성되고 물이 빠져나옵니다.
반응식을 쓸 때 촉매는 화살표 아래에 써주는것을 권장드립니다!
5. 트리나이트로톨루엔(TNT) 합성식
C6H5CH3 + HNO3 + H2SO4(황산촉매) -> C6H2CH3(NO2)3 + 3H2O
톨루엔 + 질산 + 황산촉매를 반응시켜서 트리나이트로톨루엔(TNT)를 얻습니다.
역시 여기서도 물이 빠져나오네요
후.. 정리하느라 힘들었습니다. 컴퓨터로 하나하나 적는게 보통 일이 아니네요.
위험물 산업기사의 실기 기출문제들을 분석하느라 힘들었습니다. 이 포스트로 많은 분들이 도움을 받으셨으면 좋겠습니다.
이만 물러가겠습니다. Leo였습니다.
아 참! 위험물 산업기사의 쓸모, 연봉, 공부법 등이 궁금하신 분들은 아래 링크를 클릭해서 이전 글을 봐주세요!
https://leothought.com/how-to-study-industrial-engineer-hazardous-material/
