소방관 산소 마스크와 초과산화칼륨, KO2

소방관 산소 마스크와 초과산화칼륨, KO2

 

 

 

 

위급한 상황에서 사용되는 산소 마스크에는 초과산화칼륨, KO2가 들어있다.

초과산화칼륨은 사람이 내쉬는 날숨에 들어있는 이산화탄소와 수증기와 반응하여 산소를 발생한다. 이때 인체에 해롭지 않은 탄산수소칼륨도 함께 생성된다.

1) 사람이 숨을 내쉴 때 초과산화칼륨과의 화학 반응식을 쓰라.

2) 산소 마스크를 착용한 사람이 1분에 0.70 g의 이산화탄소를 포함한 숨을 내쉰다면, 한 시간용 산소 마스크에는 적어도 몇 g 이상의 초과산화칼륨이 들어있어야 하는가?

 

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1)

4KO2 + 2H2O + 4CO2 → 4KHCO3 + 3O2

 

2)

0.70 g CO2 × (1 mol CO2 / 44.01 g CO2) × (4 mol KO2 / 4 mol CO2) × (71.10 g KO2 / 1 mol KO2)

= 0.70 × (1 / 44.01) × (4 / 4) × (71.10 / 1) = 1.1309 g KO2 (per minute)

1.1309 g KO2 × 60 min = 68 g KO2 (per hour)

 

 

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Oxygen Masks for producing O2 in emergency situations contain potassium superoxide, KO2.

It reacts with carbon dioxide and water in exhaled air to produce oxygen.

Balanced Equation:

4KO2 + 2H2O + 4CO2 → 4KHCO3 + 3O2

 

If a person wearing such a mask exhales 0.702 g of carbon dioxide per minute, how many grams of oxygen are produced in 5 minutes? Assume you have plenty of every other reagent.

 

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0.702 g CO2 × (1 mol CO2 / 44.01 g CO2) × (3 mol O2 / 4 mol CO2) × (32.00 g O2 / 1 mol O2)

= 0.702 × (1 / 44.01) × (3 / 4) × (32.00 / 1) = 0.383 g O2 (per minute)

0.383 g O2 × 5 min = 1.92 g O2

 

 

 

[키워드] 슈퍼옥사이드 음이온, superoxide anion