위험물기능장/산업기사 수험생 필독! 1류, 2류, 3류 위험물과 물의 반응 완벽 분석

위험물 자격증 시험의 핵심, 바로 1류, 2류, 3류 위험물의 물과의 반응입니다! 복잡하게만 느껴지는 화학반응식, 이제 걱정 없이 완벽하게 정복하고 시험 합격의 주인공이 되어 보세요! 본 포스팅에서는 1류, 2류, 3류 위험물이 물과 반응할 때 나타나는 모든 화학반응식을 명쾌하게 분석하고, 각 위험물의 특징과 소화 방법까지 꼼꼼하게 정리했습니다.

안녕하세요! 위험물 안전 전문가를 꿈꾸는 수험생 여러분, 드디어 합격의 문을 활짝 열어줄 핵심 자료를 들고 찾아왔습니다. 위험물 자격증 시험에서 빼놓을 수 없는 중요 파트, 바로 위험물의 ‘수화 반응’입니다. 특히 1류, 2류, 3류 위험물은 물과 만나면 예측 불허의 위험한 상황을 초래할 수 있기 때문에, 그 화학반응식을 제대로 이해하는 것은 안전 관리의 첫걸음이자, 합격으로 가는 지름길입니다. 이번 포스팅에서는 1류, 2류, 3류 위험물의 특징과 소화 방법은 물론, 물과의 반응 시 나타나는 모든 화학반응식을 속 시원하게 풀어드립니다. 지금부터 함께 위험물 수화 반응의 모든 것을 파헤쳐 볼까요?

 

목차

 

 

1류, 2류, 3류 위험물 특징 및 소화 방법

 

위험물은 그 자체로도 위험하지만, 물과의 반응을 통해 더욱 큰 위험을 초래할 수 있습니다. 특히 제1류, 제2류, 제3류 위험물은 물과 격렬하게 반응하여 화재를 확산시키거나, 유독 가스를 발생시키는 등 심각한 피해를 야기할 수 있어 각별한 주의가 필요합니다. 따라서 각 위험물의 특징과 그에 맞는 소화 방법을 정확히 숙지하는 것은 안전 관리의 기본이자, 시험 합격의 필수 조건입니다.

구분	주요 특징	소화 방법
제1류	산화성 고체 - 가연물과의 혼합 시 폭발 위험, 물기 있는 물질, 가연물과의 접촉 피해야 함	다량의 물로 냉각 소화, 마른 모래, 팽창 질석, 팽창 진주암 등
제2류	가연성 고체 - 인화성, 연소 시 유독 가스 발생 가능, 산화제와의 접촉 피해야 함	마른 모래, 팽창 질석, 팽창 진주암 등으로 질식 소화, 주수 소화는 금지 (금수성 물질 포함)
제3류	자연발화성 및 금수성 액체 및 고체 - 물과 반응하여 발열, 가연성 가스 발생, 공기, 물과의 접촉 엄금	마른 모래, 팽창 질석, 팽창 진주암 등으로 질식 소화, $CO_2$ 소화기, 할로겐 화합물 소화기 가능 (물, 포말 소화 금지)

 

 

 

위험물의 수화 반응: 물과의 위험한 만남

 

수화 반응, 즉 위험물이 물과 만났을 때 일어나는 반응은 단순히 물에 녹는 현상을 넘어, 예상치 못한 2차 사고를 유발할 수 있는 매우 위험한 상황을 초래합니다. 특히 제1류, 제2류, 제3류 위험물은 물과 격렬하게 반응하며, 그 결과는 화재 확산, 폭발, 유독 가스 발생 등 상상 이상의 피해로 이어질 수 있습니다. 수험생 여러분들은 각 위험물의 수화 반응 특성을 정확히 파악하여 안전 관리 능력을 키우고, 시험에서도 고득점을 획득해야 합니다.

 

예를 들어볼까요?

• 제3류 위험물인 나트륨$(Na$) 은 물과 격렬하게 반응하여 수소 가스$(H_2$) 와 수산화나트륨$(NaOH$) 을 생성합니다. 이때 발생하는 수소 가스는 매우 가연성이 높아 공기 중에서 쉽게 점화되어 폭발적인 화재를 일으킬 수 있습니다. 실험 영상에서 나트륨 조각을 물에 넣으면 '펑'하는 소리와 함께 불이 붙는 것을 보신 적이 있으실 겁니다. 이것이 바로 나트륨의 수화 반응이 얼마나 위험한지 보여주는 생생한 예시입니다.

$$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$$

• 또 다른 예시로 제3류 위험물인 탄화칼슘$(CaC_2$), 일명 카바이드 를 들 수 있습니다. 카바이드는 물과 반응하면 아세틸렌 가스$(C_2H_2$) 와 수산화칼슘$(Ca(OH)_2$) 을 발생시킵니다. 아세틸렌 가스는 용접 등에 사용되는 가연성 가스로, 공기와 혼합되면 폭발 위험성이 매우 높습니다. 카바이드 저장 시 습기에 노출되지 않도록 철저히 관리해야 하는 이유가 바로 이 수화 반응 때문입니다.

$$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2$$

• 제1류 위험물 중 과산화칼륨$(K_2O_2$) 역시 물과 반응하면 산소$(O_2$) 를 발생시키고 열을 냅니다. 발생된 산소는 주변의 가연성 물질의 연소를 더욱 활발하게 만들어 화재를 확산시키는 촉매 역할을 합니다. 과산화칼륨 화재 시 물을 사용하는 소화 방법이 금지되는 이유가 바로 이 때문입니다.

$$2K_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4KOH + O_2 + \text{발열}$$

이처럼 위험물의 수화 반응은 단순히 화학 반응식을 암기하는 것을 넘어, 실제 사고 발생 시 어떤 위험이 초래될 수 있는지 를 명확히 이해하는 것이 중요합니다. 각 위험물의 특성을 꼼꼼히 학습하고, 수화 반응의 위험성을 항상 인지하여 안전 관리에 만전을 기하는 것이 중요합니다. 다음 챕터에서는 각 류별 위험물과 물의 화학반응식을 더욱 자세히 분석해 보겠습니다.

 

자기분해(폭발) 화학반응식 >>> 바로가기

 

제2류 및 제4류 위험물 연소(산화) 반응식 >>> 바로가기

 

 

헤드라인 류별 위험물과 물의 화학반응식 심층 분석

 

이제부터 각 류별 위험물이 물과 반응했을 때 나타나는 화학반응식을 자세히 살펴보겠습니다. 각 반응식의 특징과 함께, 시험에 자주 출제되는 중요 포인트를 짚어드릴 예정이니, 꼼꼼하게 학습하시기 바랍니다.

 

제1류 위험물: 산화성 고체와 물의 반응

제1류 위험물 중 과산화칼륨, 과산화나트륨, 과산화칼슘, 과산화마그네슘, 삼산화크롬은 물과 반응하여 산소$(O_2$)를 발생시키거나, 산성 물질을 생성합니다. 특히 과산화물들은 물과 반응 시 열을 발생시키며, 발생된 산소는 화재를 더욱 확산시킬 수 있어 주의해야 합니다. 삼산화크롬의 경우 물과 반응하여 크롬산$(H_2CrO_4$)이라는 산성 물질을 생성합니다.

 

화학반응식

• 과산화칼륨 : 과산화칼륨은 물과 반응하여 수산화칼륨$(KOH$)과 산소$(O_2$)를 생성하며, 발열 반응을 일으킵니다.

$$2K_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4KOH + O_2 + \text{발열}$$

• 과산화나트륨 : 과산화나트륨 또한 물과 반응하여 수산화나트륨$(NaOH$)과 산소$(O_2$)를 생성하며, 발열 반응을 동반합니다.

$$2Na_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 4NaOH + O_2 + \text{발열}$$

• 과산화칼슘 : 과산화칼슘은 물과 반응하여 수산화칼슘$(Ca(OH)_2$)과 산소$(O_2$)를 생성하며, 마찬가지로 발열 반응입니다.

$$2CaO_2 + 2H_2O \rightarrow 2Ca(OH)_2 + O_2 + \text{발열}$$

• 과산화마그네슘 : 과산화마그네슘은 물과 반응하여 수산화마그네슘$(Mg(OH)_2$)과 산소((O_2$)를 생성하며, 발열 반응을 나타냅니다.

$$2MgO_2 + 2H_2O \rightarrow 2Mg(OH)_2 + O_2 + \text{발열}$$

• 삼산화크롬 : 삼산화크롬은 물과 반응하여 크롬산$(H_2CrO_4$)을 생성하는 산-염기 반응을 보입니다.

$$CrO_3 + H_2O \rightarrow H_2CrO_4$$

 

★ 여기서 잠간!!!

     이렇게 많은 화학반응식을 설마 암기하려고 하는 것은 아니죠?

네~ 맞습니다. 암기할 수 없습니다. 이해하면 아주 간단해 집니다. 여러분의 이러한 점을 감안하여 제 블로그에 "일반화학 카테고리"에 모두 준비해 두었습니다. 일단 아래 링크를 통해 하나만 보세요. 일반화학이 두렵지 않게 되는 마법을 경험하게 될 것입니다.

 

화학식(분자식)을 만드는 방법(규칙) >>> 바로가기

 

 

제2류 위험물: 가연성 고체와 물의 반응

제2류 위험물 중 오황화린, 아황산가스, 알루미늄분, 아연분, 마그네슘은 물과 반응하여 유독 가스인 황화수소$(H_2S$), 수소$(H_2$) 등을 발생시키거나, 산성 물질인 황산$(H_2SO_4$)을 생성합니다. 특히 오황화린은 물과 반응 시 황화수소와 오르소인산$(H_3PO_4$)을 동시에 생성하며, 황화수소는 매우 유독한 가스이므로 주의해야 합니다. 알루미늄분, 아연분, 마그네슘은 물과 반응하여 수소 가스를 발생시키는데, 수소는 가연성 가스이므로 화재 및 폭발 위험을 높일 수 있습니다.

 

화학반응식

• 오황화린 : 오황화린은 물과 반응하여 황화수소$(H_2S$)와 오르소인산$(H_3PO_4$)을 생성합니다.

$$P_2S_5 + 8H_2O \rightarrow 5H_2S + 2H_3PO_4$$

• 이산화황 : 이산화황은 물과 반응하여 아황산$(H_2SO_3$)을 생성하는 반응입니다. 

$$SO_2 + H_2O \rightarrow H_2SO_3$$

• 알루미늄분 : 알루미늄분은 물과 반응하여 수산화알루미늄$(Al(OH)_3$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$2Al + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 + 3H_2$$

• 아연분 : 아연분은 물과 반응하여 수산화아연$(Zn(OH)_2$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$Zn + 2H_2O \rightarrow Zn(OH)_2 + H_2$$

• 마그네슘 : 마그네슘은 물과 반응하여 수산화마그네슘$(Mg(OH)_2$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$Mg + 2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2$$

 

 

제3류 위험물: 자연발화성 및 금수성 물질과 물의 반응

제3류 위험물은 칼륨, 나트륨, 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 리튬, 칼슘, 수소화칼륨, 수소화나트륨, 수소화리튬, 수소화칼슘, 수소화알루미늄리튬, 인화알루미늄, 인화아연, 인화칼슘(인화석회), 탄화칼슘(카바이드), 탄화알루미늄 등 매우 다양한 물질을 포함하며, 대부분 물과 격렬하게 반응하여 수소$(H_2$), 메탄$(CH_4$), 에탄$(C_2H_6$), 포스핀$(PH_3$), 아세틸렌$(C_2H_2$) 등 가연성 가스를 발생시킵니다.

 

이 반응들은 대부분 발열 반응이며, 발생된 가연성 가스는 공기 중에서 쉽게 점화되어 폭발적인 화재로 이어질 수 있습니다. 특히 알킬알루미늄류와 수소화물류, 인화물류, 탄화물류는 물과의 반응성이 매우 크므로, 취급 및 저장 시 각별한 주의가 필요합니다.

 

화학반응식

• 칼륨 : 칼륨은 물과 격렬하게 반응하여 수산화칼륨$(KOH$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2$$

• 나트륨 : 나트륨 또한 물과 격렬하게 반응하여 수산화나트륨$(NaOH$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$$

• 트리메틸알루미늄 : 트리메틸알루미늄은 물과 반응하여 수산화알루미늄$(Al(OH)_3$)과 메탄$(CH_4$)을 생성합니다.

$$(CH_3)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3CH_4$$

• 트리에틸알루미늄 : 트리에틸알루미늄은 물과 반응하여 수산화알루미늄$(Al(OH)_3$)과 에탄$(C_2H_6$)을 생성합니다.

$$(C_2H_5)_3Al + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3C_2H_6$$

• 리튬 : 리튬은 물과 반응하여 수산화리튬$(LiOH$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2$$

• 칼슘 : 칼슘은 물과 반응하여 수산화칼슘$(Ca(OH)_2$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2$$

• 수소화칼륨 : 수소화칼륨은 물과 반응하여 수산화칼륨$(KOH$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$KH + H_2O \rightarrow KOH + H_2$$

• 수소화나트륨 : 수소화나트륨은 물과 반응하여 수산화나트륨$(NaOH$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$NaH + H_2O \rightarrow NaOH + H_2$$

• 수소화리튬 : 수소화리튬은 물과 반응하여 수산화리튬$(LiOH$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$LiH + H_2O \rightarrow LiOH + H_2$$

• 수소화칼슘 : 수소화칼슘은 물과 반응하여 수산화칼슘$(Ca(OH)_2$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$CaH_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + 2H_2$$

• 수소화알루미늄리튬 : 수소화알루미늄리튬은 물과 반응하여 수산화리튬$(LiOH$), 수산화알루미늄$(Al(OH)_3$)과 수소$(H_2$)를 생성합니다.

$$LiAlH_4 + 4H_2O \rightarrow LiOH + Al(OH)_3 + 4H_2$$

• 인화알루미늄 : 인화알루미늄은 물과 반응하여 수산화알루미늄$(Al(OH)_3$)과 포스핀$(PH_3$)을 생성합니다.

$$AlP + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + PH_3$$

• 인화아연 : 인화아연은 물과 반응하여 수산화아연$(Zn(OH)_2$)과 포스핀$(PH_3$)을 생성합니다.

$$Zn_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Zn(OH)_2 + 2PH_3$$

• 인화칼슘(인화석회) : 인화칼슘은 물과 반응하여 수산화칼슘$(Ca(OH)_2$)과 포스핀$(PH_3$)을 생성합니다.

$$Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$$

• 탄화칼슘(카바이드) : 탄화칼슘은 물과 반응하여 수산화칼슘$(Ca(OH)_2$)과 아세틸렌$(C_2H_2$)을 생성합니다.

$$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2$$

• 탄화알루미늄 : 탄화알루미늄은 물과 반응하여 수산화알루미늄$(Al(OH)_3$)과 메탄$(CH_4$)을 생성합니다.

$$Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4$$

 

 

오늘 포스팅에서는 제1류, 제2류, 제3류 위험물과 물의 반응에 대한 화학반응식을 자세하게 알아보았습니다. 위험물은 우리 생활과 밀접하게 관련되어 있지만, 잘못 다루면 큰 사고로 이어질 수 있습니다. 따라서 위험물 자격증을 준비하시는 수험생 여러분들은 오늘 내용을 꼼꼼히 숙지하시고, 안전한 대한민국을 만드는 데 기여해주시길 바랍니다.

 

🔥 도움이 되셨다면 구독과 좋아요, 댓글 부탁드립니다! 🔥