Метан

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск
Метан
Метан: химическая формула
Метан: вид молекулы
Общие
Химическая формула CH4
Молярная масса 16,04 г/моль
Физические свойства
Плотность 0.436@-170 °C г/см³
Термические свойства
Температура плавления -182,5 °C
Температура кипения -161,6 °C
Классификация
Рег. номер CAS 74-82-8
SMILES C

Мета́н — простейший углеводород, бесцветный газ без запаха, химическая формула — CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты со специфическим «запахом газа». Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 5 % до 15 %. Самая взрывоопасная концентрация 9,5 %.

Содержание

[править] 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.

Классификация по происхождению:

- абиогенный - образован как результат химических реакций неорганических соединений;

- биогенный - образован как результат химической трансформации органического вещества;

- бактериальный (микробный) - образован в результате жизнедеятельности бактерий;

- термогенный - образован в ходе термохимических процессов.

[править] Получение

В лаборатории получают нагреванием натронной извести (смесь гидроксидов натрия и кальция) или безводного гидроксида натрия с уксусной кислотой.

NaOH+CH3COOH→(t)2Na2CO3+CH4

Для этой реакции важно отсутствие воды, поэтому и используется гидроксид натрия, так как он менее гигроскопичен.

[править] Химические свойства

Горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1м³. С воздухом образует взрывоопасные смеси при объемных концентрациях от 5 до 15 процентов.

Вступает с галогенами в реакции замещения (например, CH4 + 3Cl2= CHCl3+ 3HCl), которые проходят по свободно радикальному механизму:

CH4 + ½Cl2 = CH3Cl (хлорметан)

CH3Cl + ½Cl2 = CH2Cl2 (дихлорметан)

CH2Cl2 + ½Cl2 = CHCl3 (трихлорметан)

CHCl3 + ½Cl2 = CCl4 (тетрахлорметан)


Выше 1400° С разлагается по реакции:
2CH4 = C2H2 + 3H2

Окисляется до муравьиной кислоты при 150—200 °С и давлении 30-90 атм. по цепному радикальному механизму:

CH4 + 3[O] = HCOOH + H2O

[править] Соединения включения

Метан образует соединения включения — газовые гидраты, широко распространенные в природе.

[править] Применение

1.Топливо
2.Продукты хлорирования используются в огнетушителях, как снотворное, или растворитель.
3.производство продукта дегидрирования-ацетилена.
4.продукт конверсии-синтез-газ. Используется для производства метанола и формальдегида, а следовательно и полимеров, медикаментов и денатурирующих и дезинфецирующих материалов.

Также из синтез-газа изготавливаются аммиак и удобрения.

[править] Метан и экология

Является парниковым газом. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность метана составит 21 единицу. [1].

ПДК метана в воздухе рабочей зоны составляет 7000 мг/м3 (Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»). [2]

[править] Ссылки

[править] Примечания