МЕНЮ
Гостевая книга
Форум
СИНТЕЗЫ
CH4: Метан
Молярная масса 16,04 г/моль
температура плавления -182,5OC, температура кипения -161,6OC
Формула SMILES: C
Метан - простейший углеводород, бесцветный газ со специфическим запахом,
химическая формула CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха.
При использовании в быту, промышленности, в метан обычно добавляют
одоранты со специфическим "запахом газа". Сам по себе метан не токсичен
и не опасен для здоровья человека.
Метан - первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов,
наиболее устойчив к химическим воздействиям. Подобно другим алканам
вступает в реакции радикального замещения (галогенирования,
сульфохлорирования, сульфоокисления, нитрования и др.), но обладает
меньшей реакционной способностью. Специфична для метана реакция с парами
воды, которая протекает на Ni/Al2O3 при 800-900 °С или без катализатора
при 1400-1600 °С; образующийся синтез-газ может быть использован для
синтеза метанола, углеводородов, уксусной кислоты, ацетальдегида и
других продуктов.
Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 5 % до 15 %.
Самая взрывоопасная концентрация 9,5 %.
Источники
Основной компонент природных (77-99 %), попутных нефтяных (31-90 %),
рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана - болотный
или рудничный газ). В анаэробных условиях (в болотах, переувлажнённых
почвах, рубце жвачных животных) образуется биогенно. Получается также
при коксовании каменного угля, гидрировании угля, гидрогенолизе
углеводородов в реакциях каталитического риформинга.
Интересно, что на поверхности Титана (спутник Сатурна) в условиях низких
температур (-180 °C) существуют целые озёра и реки из жидкой
метано-этановой смеси.
Получение
В лаборатории получают нагреванием натронной извести (смесь гидроксидов натрия и кальция) или безводного гидроксида натрия с уксусной кислотой.
Для этой реакции важно отсутствие воды, поэтому и используется
гидроксид натрия, так как он менее гигроскопичен.
Возможно получение метана сплавлением ацетата натрия с гидроксидом натрия:
Химические свойства
Горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия
около 39 МДж на 1 м3. С воздухом образует взрывоопасные
смеси при объёмных концентрациях от 5 до 15 процентов.
Вступает с галогенами в реакции замещения
(например, CH4 + 3Cl2 = CHCl3+ 3HCl),
которые проходят по свободно радикальному механизму.
Выше 1400° С разлагается по реакции: 2CH4 = C2H2 + 3H2
Окисляется до муравьиной кислоты при 150-200 °C и давлении 30-90 атм по
цепному радикальному механизму:
CH4 + 3[O] = HCOOH + H2O
Метан образует соединения включения - газовые гидраты, широко
распространенные в природе.
Применение
Топливо.
Продукты хлорирования используются в огнетушителях, как снотворное, или растворитель.
Производство продукта дегидрирования-ацетилена.
Продукт конверсии-синтез-газ. Используется для производства метанола и формальдегида, а следовательно и полимеров, медикаментов и денатурирующих и дезинфицирующих материалов. Также из синтез-газа изготавливаются аммиак и удобрения.
Метан и экология
Является парниковым газом. Если степень воздействия углекислого газа
на климат условно принять за единицу, то парниковая активность
метана составит 21 единицу.
ПДК метана в воздухе рабочей зоны составляет 7000 мг/м3.
Источник: Википедия