1류 위험물 과망간산염류, 중크롬산염류 종류, 특징 및 반응식

제1류 위험물 산화성고체 중 기본적인 색상과는 약간 다른 물질이 있습니다. 바로 중크롬산염류와 과망간산염류입니다. 일반적으로 산화성고체는 무색 또는 백색으로 알려져 있습니다. 하지만 법에서 정하는 과망간산염류와 중크롬산염류의 경우 색상이 등적색, 흑자색, 적자색 등 강렬한 색상을 가지고 있는데요. 시험 응시 전 제1류 위험물 끼리의 색상구분도 하고 넘어가면 좋겠습니다.

 

 

과망간산염류와 중크롬산염류의 경우 지정수량이 1000kg, 위험등급 III인 물질로 구분됩니다. 그만큼 상대적으로 위험성이 낮은 물질로 보이는데요. 그렇지만 제1류 위험물이 출제되는 시험에서 보면 중크롬산염류와 과망간산염류는 단골문제로 출제됩니다.

 

 

제1류 위험물끼리 색상이 약간 다른 사항, 해당 물질의 반응식과 분해반응 위주로 공부하면 어느 정도 점수 확보가 가능합니다. 제1류 위험물 산화성 고체에 대한 전반적인 특성에 대해서는 아래 링크 참조 바랍니다.

 

위험물 안전 관리법 제1류 산화성고체 특징, 색상, 소화방법

과망간산염류의 종류

과망간산염류란 과망간산(HMnO4)의 수소(H)가 금속 또는 다른 원자단으로 치환된 물질을 말합니다. 시험에 출제되는 과망간산염류는 과망간산칼륨(KMnO4), 과망간산나트륨(NaMnO4)로 두가지 물질에 대해 공부하면 되겠습니다.

 

 

과망간산칼륨(KMnO4, 카멜레온미네랄)

과망간산칼륨은 과망간산의 수소가 칼륨으로 치환된 물질을 말합니다. 특이한 이름으로 카멜레온 무기염류 또는 카멜레온 미네랄이라고도 불리는데요. 아직까지 기출문제에서는 본적이 없지만 시험에 나온다면 상당히 당황할만한 이름이네요.

 

 

과망간산칼륨은 흑자색의 사방정계 물질입니다. 고체상에서 흑자색을 띠며 물에 녹으면 진한 보라색을 띠게 되는데요. 위험물기능장이나 위험물산업기사에서는 물에 녹았을 때 색상을 근거로 과망간칸칼륨을 유추해 낼 수 있는지를 확인하는 문제가 종종 출제됩니다.

 

 

과망간산칼륨의 경우 분해온도가 240℃입니다. 따라서 분해온도까지 가열하게 되면 과망간산칼륨은 이산화망간과 산소를 생성하며 분해됩니다.

 

 

과망간산칼륨 분해반응

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

 

 

또한 진한황산과의 반응 또는 묽은 황산과의 반응에 따라 반응식이 달라지게 되는데요. 시험문제에 단골로 출제되는 문제이기 때문에 묽은 황산, 진한 황산과 반응하는 반응식은 필히 암기해 두시기 바랍니다.

 

 

과망간산칼륨 + 묽은황산 반응

4KMnO4 + 6H2SO4 → 2K2SO4 + 4MnSO4 + 6H2O + 5O2

 

 

과망간산칼륨 + 진한황산 반응

2KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + 2HMnO4

 

 

단순히 황산과 반응한다는 생각에 한 가지 식만 외운다면 남은 한 가지가 틀리게 될 수 있으므로 반응식은 구분하여 암기해야 합니다.

 

 

또한 과망간산칼륨의 중요한 반응식 중 하나가 염산과의 반응입니다. 염산과 반응할 경우 독성물질인 염소(Cl2)가 발생하게 되는데요. 유해한 물질에 종종 문제에도 출제되기 때문에 염산과의 반응식도 함께 알아두시면 좋겠습니다.

 

 

과망간산칼륨 + 염산 반응

2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl + 8H2O + 5Cl2

 

 

과망간산칼륨의 경우 에테르, 메탄올, 진한황산과 유기물 혼합물과 접촉하면 순간적으로 혼촉발화가 일어나고, 폭발할 수 있는 위험성을 가지게 됩니다. 또한 목탄, 황 같은 환원성의 물질과도 접촉할 경우 폭발할 수 있습니다.

 

 

과망간산나트륨(NaMnO4)

과망간산나트륨의 경우 과망간산의 수소가 나트륨으로 치환된 물질을 말합니다. 과망간산칼륨이 흑자색이라면, 과망간산나트륨은 적자색을 띠고 있습니다.

 

 

해당 물질은 물에 잘 녹는 특징이 있어 주로 수용액 상태로 판매되며, 분해온도가 170℃로 해당 온도까지 가열하면 분해합니다.

 

 

과망간산나트륨 분해반응

2NaMnO4 → Na2MnO4 + MnO2 + O2

 

 

반응식을 보면 알 수 있듯 분해 반응 등은 과망간산칼륨과 동일하기 때문에 과망간산칼륨에 나트륨으로 치환하면 됩니다.

 

 

과망간산나트륨의 경우 적린, 황, 금속분, 유기물과 혼합된 상태에서 가열 및 충격에 의해 폭발할 수 있습니다. 또한 나트륨, 에테르 이황화탄소, 아세톤, 톨루엔, 삼산화크롬 등과 혼촉발화의 위험이 있으니 함께 보관은 지양해야 합니다.

 

중크롬산염류 종류

중크롬산염류는 중크롬산(H2Cr2O7)의 수소가 다른 금속 또는 원자단으로 치환된 물질을 말합니다. 중크롬산염류는 중크롬산칼륨, 중크롬산나트륨, 중크롬산암모늄 등으로 구분되며 모두 등적색을 띠고 있는 물질입니다.

 

 

중크롬산염류의 종류는 다음과 같습니다.

 

 

증크롬산칼륨(K2Cr2O7)

중크롬산나트륨(Na2Cr2O7)

중크롬산암모늄(NH4)2Cr2O7)

중크롬산아연(ZnCr2O7)

중크롬산칼슘(CaCr2O7)

중크롬산납(PbCr2O7)

중크롬산제이철(Fe2(Cr2O7)3)

 

 

중크롬산염류에 많이 나오는 물질인 중크롬산칼륨과 중크롬산나트륨에 대해 설명하면 다음과 같습니다.

 

 

중크롬산칼륨(K2Cr2O7)

중크롬산칼륨은 중크롬산의 수소가 칼륨으로 치환된 물질로 등적색의 분말입니다. 물에는 녹으나 알코올에는 녹지 않는 성질을 가지고 있습니다.

 

 

중크롬산칼륨의 경우 6가 크롬으로 독성을 가진 물질로 물질을 취급하는 작업을 하는 경우 주의가 필요한 물질입니다. 단독으로는 안정된 화합물로 알려져 있지만 가열하거나 유기물과 접촉할 경우 충격에 의해 폭발할 수 있는 특성을 가지고 있습니다.

 

 

물질의 특성으로 분해온도가 500℃로 해당 온도까지 가열하면 산소와 산화크롬을 생성하며 분해합니다.

 

 

중크롬산칼륨 분해반응

4K2Cr2O7 → 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2

 

 

중크롬산나트륨(NaCr2O7)

중크롬산나트륨의 경우 중크롬산의 수소가 나트륨으로 치환된 물질입니다. 등황색 또는 등적색 물질이지만 암기를 편하게 하기 위해 중크롬산염류는 등적색이라고 보는 것도 무방해 보입니다.

 

 

물론 문제에서 등황색이라고 명기되어 나온다면 혼란을 겪을 수 있겠지만, 일부러 꼬아서 낸 문제까지 맞추기 위해 시간을 쓰는 것은 자격증 취득을 더욱 힘들게 합니다. 아직까지는 꼬아서 낸 적이 없으므로 등적색만 생각하고 넘어가는 게 어떨까 싶네요.

 

 

제1류 위험물 중 중크롬산염류와 과망간산염류의 경우 물질의 색상이 조금 다르다 보니 다른 물질로 생각하고 공부를 했습니다. 결과적으로 다른 산화성 고체와 구분이 되어 시험에 출제되어도 구분하여 작성할 수 있는 정도가 되었는데요.

 

 

중크롬산염류와 과망간산염류의 경우 중요하다고 생각되는 사항은 반응식과 색상이었습니다. 그 외의 특성은 중크롬산염류와 과망간산염류가 비슷하기도 하고, 문제도 비슷한 빈도로 종종 나오는데요. 시간이 없어 공부할 여유가 없다면 반응식만이라도 보고 넘어가시길 권합니다.

 

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