高圧ガス販売主任者 (第二種販売) 保安管理技術 練習問題 第21問: プロパン 2 m³ を完全燃焼させたときに生じる二酸化炭素の体積はいくらか。気体の体積は同じ温度・圧力で比べるものとする。

正解は 6 m³ です。プロパンの完全燃焼は C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O で、同じ温度・圧力では気体の体積の比は物質量 (モル) の比に等しいので、プロパン 1 m³ から二酸化炭素 3 m³ が生じます。

プロパン 2 m³ では 2 × 3 = 6 m³ です。3 m³ はプロパン 1 m³ 分のまま 2 倍し忘れた値、8 m³ は生じる水蒸気の体積 (2 × 4)、10 m³ は必要な酸素の体積 (2 × 5)、48 m³ は必要な空気の量 (2 × 24) です。

日本LPガス協会の解説では、プロパン 1 m³ の完全燃焼には理論上その 24 倍の空気が要るとされ、これは酸素 5 m³ を空気中の酸素の割合 21 % で割った値 (5 ÷ 0.21 ≒ 23.8) と合っています。反応式の係数から、酸素・二酸化炭素・水蒸気の量をそれぞれ読み取れるようにしましょう。