【위험물산업기사】 1강. 제1류 위험물

1강. 제1류 위험물

 

추천글 : 【위험물산업기사】 위험물산업기사 목차

---

1. 개요 [본문]

2. 아염소산염류·염소산염류·과염소산염류 [본문]

3. 무기과산화물 [본문]

4. 브롬산염류·요오드산염류 [본문]

5. 질산염류 [본문]

6. 과망간산염류·중크롬산염류 [본문]

---

 

1. 개요 [목차]

 

유별	등급	품명 및 품목	지정 수량
제1류 산화성 고체	Ⅰ	아염소산염류	50 kg
		염소산염류	50 kg
		과염소산염류	50 kg
		무기과산화물	50 kg
	Ⅱ	브롬산염류	300 kg
		요오드산염류	300 kg
		질산염류	300 kg
	Ⅲ	과망간산염류	1,000 kg
		중크롬산염류	1,000 kg

Table. 1. 제1류 위험물 표

 

⑴ 일반적 성질

① 상온에서 고체 상태 : 무색 결정 또는 백색 분말

② 비중이 1보다 큼

③ 조연성 물질 : 온도가 상승하면 분해되어 산소 발생

○ 정작 자기 자신은 불연성 물질 

④ 무기과산화물은 물과 반응하여 산소를 발생하고 많은 열을 발생시킴

○ 무기물 : 화학식에서 C를 포함하지 않는 물질

○ 유기물 : 화학식에서 C를 포함하는 물질

○ 조해성이 있음 

⑤ 강산화제 : 산화성 고체는 이미 산화될 대로 산화된 물질로 다른 물질을 산화시키고 자기는 환원하려 함

⑥ 이온결합 화합물은 상온 ~ 100 ℃ 정도의 녹는점을 가진다.

○ 결합의 세기 : 원자결정 > 이온결합 > 금속결합 > 공유결합

⑦ 운반용기 및 포장 외부표시

○ 알칼리금속의 과산화물 제외 제1류 위험물 : 화기·충격주의, 가연물 접촉주의

○ 알칼리금속의 과산화물 : 물기엄금, 화기·충격주의, 가연물 접촉주의

⑵ 혼재 가능 위험물 : 산화성이 강해서 2~5류와 혼재 불가능

4류 + 2류, 4류 + 3류, 5류 + 2류, 5류 + 4류, 6류 + 1류

⑶ 암기 팁

① 지정수량은 오삼천. 오십, 삼백, 천 kg. 아염소산염류 ~  무기과산화물은 비슷해 보이므로 모두 50 kg이고 과망간산염류, 중크롬산염류는 무거워 보이므로 1,000 kg이다. 나머지는 300 kg이다.

② 염소산염류, 브롬산염류, 요오드산염류 등 모두 할로겐 원소가 들어간다. F는 덩치가 작아서 과산화물이 되기 부적절하고 At는 원소 자체가 불안정해서 관련 화합물이 존재하기 어렵다.

③ 제3류 위험물과 똑같은 지정수량인데 위험 등급이 다름 : 제1류 위험물이 더 위험한 거라고 생각하자.

④ 반례 : 삼산화크롬은 Ⅱ 등급으로 지정 수량이 300 kg

⑷ 소화 방법

① 일반적으로 다량의 물에 의한 냉각소화를 함

② 무기과산화물 중 알칼리금속의 과산화물은 주수소화를 하면 안 됨 : 마른 모래, 팽창질석, 팽창진주암 등에 의한 질식소화

③ 화재 초기 또는 소량 화재일 경우 포, 분말, 이산화탄소, 할로겐화합물에 의한 질식소화도 가능

 

 

2. 아염소산염류·염소산염류·과염소산염류 [목차]

⑴ 아염소산 나트륨

① 무색의 결정성 분말

② 물에 잘 용해됨

③ 38 ℃ 이하에서는 삼수화물이고, 그 이상에서는 무수염

④ 산을 가하면 이산화염소를 발생시킴

⑤ 유황, 인, 금속물 등과 혼합하면 충격에 의해 폭발

⑥ 저장 및 취급 : 직사광선을 피하고 환기가 잘 되는 냉암소에 보관

⑵ 아염소산 칼륨

① 백색의 침상결정 또는 결정성 분말

② 조해성, 부식성

③ 열, 햇빛, 충격에 의해 폭발의 위험이 있음

④ 고온에서 분해하여 이산화염소를 발생

⑶ (아)(과)염소산염류 + 산 반응식

① 메커니즘

○ 이온화경향이 큰 염류가 이온으로 해리되고 그 자리를 H가 들어와 염소산 생성

○ 염류가 빠진 염소산이 되자, 산화수가 높은 불안정한 염소의 분해반응이 가속화

○ 분해반응은 산소의 산화반응으로 덜 산화되어 과산화수소, 이산화염소(유독, 폭발성)가 생성

○ 일반적으로 산소는 다른 물질을 산화시키지 자기가 산화하는 물질은 아니다.

○ 과염소산염류가 아염소산염류나 염소산염류보다 안정해서 반응생성물이 되기도 함

② 반응식 예

○ 3NaClO2 + 2HCl → 3NaCl + 2ClO2 + H2O2

○ 2KClO3 + 2HCl → 2KCl + 2ClO2 + H2O2

○ 6KClO3 + 3H2SO4 → 3K2SO4 + 4ClO2 + 2H2O + 2HClO4

○ 2NaClO3 + 2HCl → 2NaCl + 2ClO2 + H2O2

○ 2NaClO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2ClO2 + H2O2

⑷ (아)(과)염소산염류 분해반응식

① 메커니즘

○ 산화수가 높은 불안정한 염소의 분해반응 결과 산소를 방출 (조연성)

○ 분해반응은 산소의 산화반응(산화수↑)으로 자체 분해반응은 산소를 더 산화시켜 산소를 생성

○ 과염소산염류가 아염소산염류나 염소산염류보다 안정해서 반응생성물이 되기도 함

② 반응식 예

○ 2KClO3 → 2KCl + 3O2 (400 ℃)

○ 2KClO3 → KCl + KClO4 + O2 (540 ~ 560 ℃)

○ 2NaClO3 → 2NaCl + 3O2

○ KClO4 → KCl + 2O2

○ NaClO4 → NaCl + 2O2

○ NH4ClO4 → NH4Cl + 2O2 (130 ℃)

○ 2NH4ClO4 → N2 + Cl2 + 2O2 + 4H2O (300 ℃)

⑸ 차아염소산염류는 표백제, 제독제로 많이 사용되지만 위험물이 아님을 유의

 

 

3. 무기과산화물 [목차]

⑴ 무기과산화물 + 물 반응식 : 무기과산화물이 금수성 물질인 이유

① 메커니즘

○ 이온화경향이 큰 염류가 이온으로 해리되고 그 자리를 H가 들어와 과산화수소 생성

○ 무기과산화물은 물과 1 : 1 또는 1 : 2로 반응할 수 있으나 메커니즘상 H2O2가 생성되는 1 : 2보다 O2가 생성되는 1 : 1을 선호하여 최종적으로 산소 생성

○ 무기과산화물이 물과 반응하여 산소를 생성한다는 점에서 제3류 위험물과 다름

② 반응식 예

○ 2K2O2 + 2H2O → 4KOH + O2

○ 2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2

○ 2CaO2 + 2H2O → 2Ca(OH)2 + O2

○ 2BaO2 + 2H2O → 2Ba(OH)2 + O2

○ 2MgO2 + 2H2O → 2Mg(OH)2 + O2

⑵ 무기과산화물 + 산 반응식

① 메커니즘

○ 이온화경향이 큰 염류가 이온으로 해리되고 그 자리를 H가 들어와 과산화수소 생성

② 반응식 예

○ K2O2 + 2CH3COOH → 2CH3COOK + H2O2

○ K2O2 + 2HCl  → 2KCl + H2O2

○ K2O2 + H2SO4 → K2SO4 + H2O2

○ K2O2 + 2C2H5OH → 2C2H5OK + H2O2

○ Na2O2 + 2CH3COOH → 2CH3COONa + H2O2

○ Na2O2 + 2HCl → 2NaCl + H2O2

○ Na2O2 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O2

○ Na2O2 + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2O2

○ CaO2 + 2HCl → CaCl2 + H2O2

○ BaO2 + 2HCl → BaCl2 + H2O2

○ BaO2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O2

○ MgO2 + 2HCl → MgCl2 + H2O2

⑶ 무기과산화물 + 이산화탄소 반응식 : 제1류 위험물 중 무기과산화물만 해당

① 메커니즘

○ 안정적인 이산화탄소가 불안정한 O22-에 직접 접근·결합하여 산소라디칼(O)을 방출시킴

○ 두 개의 산소라디칼이 산소(O2)를 형성

② 반응식 예

○ 2K2O2 + 2CO2 → 2K2CO3 + O2

○ 2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2

○ 2BaO2 + 2CO2 → 2BaCO3 + O2

⑷ 무기과산화물 분해반응식

① 메커니즘

○ 불안정한 산소원자가 있는 무기과산화물의 분해반응 결과 산소를 방출 (조연성)

○ 산화수가 -1인 산소원자가 -2인 산소원자와 0인 산소원자로 나뉘는 게 더 안정적

○ 분해반응은 산소의 산화반응으로 자체 분해반응은 산소를 더 산화시켜 산소를 생성

② 반응식 예

○ 2K2O2 → 2K2O + O2

○ 2Na2O2 → 2Na2O + O2

○ 2CaO2 → 2CaO + O2

○ 2BaO2 → 2BaO + O2

○ 2MgO2 → 2MgO + O2

⑸ 무기과산화물은 폭발성이 없음 

① 이유 : 무기산화물은 유기물질이 없어 5류 위험물처럼 막 심하게 폭발하지 않음

 

 

 

4. 브롬산염류·요오드산염류 [목차]

⑴ 브롬산염류·요오드산염류 분해반응식

① 메커니즘 

○ 산화수가 높은 불안정한 염소의 분해반응 결과 산소를 방출 (조연성)

② 반응식 예

○ 2KBrO3 → 2KBr + 3O2 (370 ℃)

 

 

5. 질산염류 [목차]

⑴ 물성

① 질산칼륨(초석)

② 질산나트륨(칠레초석)

③ 질산암모늄(초안)

⑵ 질산염류 + 산 반응식 : 질산은밖에 해당하지 않는다.

① 메커니즘

○ 염화은은 불용성 앙금이므로 역반응이 전혀 일어날 수 없어 정반응 우세로 반응이 일어남 

○ 은의 이온화경향은 수소보다 낮다.

② 반응식 예

○ AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3

⑶ 질산염류 분해반응식

① 메커니즘

○ 불안정한 질소원자가 있는 질산염류의 분해반응 결과 산소를 방출 (조연성)

○ 일반적인 질산염류의 경우 질산이온(NO3-)이 아질산이온(NO2-)으로 바뀌는 정도이다.

○ 질산암모늄의 경우 한 분자 내 질소원자가 두 개가 있어 질소 생성반응이 굉장히 쉬워진다.

○ 질소뿐만 아니라 많은 기체가 생성되는 반응이므로 폭발반응식이라고도 불린다.

② 반응식 예

○ 2KNO3 → 2KNO2 + O2 (흑색화약)

○ 흑색화약은 KNO₃ + C(숯) + S(유황)으로 구성

○ 초석은 산소를 제공하고, 숯은 연소물을 제공하며, 유황은 가연성 고체로서 연소 반응을 증폭

○ 2NaNO3 → 2NaNO2 + O2

○ 2NH4NO3 → 2N2 + O2 + 4H2O (폭발반응식)

○ 3NH4NO3 + CH2 → 3N2 + CO2 + 7H2O (폭발반응식)

○ 2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

 

 

6. 과망간산염류·중크롬산염류 [목차]

⑴ 과망산염류·중크롬산염류 + 산 반응식

① 메커니즘

○ 치환반응 : 이온화경향이 큰 염류가 이온으로 해리되고 H가 들어온 뒤 H의 원래 자리를 그 염류가 차지

○ 치환반응 직후의 생성물 중 불안정한 물질은 산소나 물을 생성하며 분해됨

② 반응식 예

○ 4KMnO4 + 6H2SO4 → 2K2SO4 + 4MnSO4 + 6H2O + 5O2 (묽은 황산)

○ 묽은 황산의 경우 과망간산(HMnO4)이 SO42-와 반응하여 MnSO4를 생성

○ Ⅰ. 2KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + 2HMnO4 

○ Ⅱ. 2HMnO4 → Mn2O7 + H2O

○ Ⅲ. 2Mn2O7 → 4MnO2 + 3O2

○ 진한 황산의 경우 SO42-의 농도가 적어 MnSO4를 생성하지 못함

○ ② 반응은 두 과망간산 분자의 탈수축합반응으로 Mn의 산화수가 바뀌지 않음

○ 4KMnO4 + 12HCl → 4KCl + 4MnCl2 + 6H2O + 5O2

○ 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2

⑵ 과망간산염류·중크롬산염류 분해반응식

① 메커니즘

○ 망간, 크롬의 산화수가 높아 자기는 환원(산화수 감소)하고 산소 원자를 산화 (-2 → 0), 즉 산소를 방출 

○ 산소를 방출하므로 조연성 

② 반응식 예

○ 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

○ 4K2Cr2O7 → 2Cr2O3 + 4K2CrO4 + 3O2

○ (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2 + 4H2O

○ 4CrO3 → 2Cr2O3 + 3O2

 

입력 : 2018.03.06 23:51