Найти молярные массы метана

Применение метана

Метан используется в качестве топлива для печей, водонагревателей, автомобилей, турбин и др. Для хранения метана используется активированный уголь. Жидкий метан в сочетании с жидким кислородом также используется в качестве ракетного топлива, например в двигателях BE-4 и Raptor.

Как основной компонент природного газа, метан важен для производства электроэнергии, сжигая его в качестве топлива в газовой турбине или парогенераторе. По сравнению с другими видами углеводородного топлива метан производит меньше углекислого газа на каждую единицу выделенного тепла. При температуре около 891 кДж/моль теплота сгорания метана ниже, чем у любого другого углеводорода. Тем не менее, он производит больше тепла на массу (55,7 кДж/г), чем любая другая органическая молекула из-за его относительно большого содержания водорода, что составляет 55 % теплоты сгорания, но отдаёт только 25 % молекулярной массы метана. Во многих городах метан подается в дома для отопления и приготовления пищи. В этом контексте его обычно называют природным газом, содержание энергии в котором составляет 39 мегаджоулей на кубический метр. Сжиженный природный газ (СПГ) представляет собой преимущественно метан (CH4), превращаемый в жидкую форму для удобства хранения или транспортировки.

Рафинированный жидкий метан используется в качестве ракетного топлива. Метан, как сообщается, имеет преимущество перед керосином в том, что он наносит меньше углерода на внутренние части ракетных двигателей, что уменьшает сложность повторного использования ускорителей.

Метан используется в качестве сырья в органическом синтезе, в том числе для изготовления метанола.

Химические свойства

Метан — первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов (алканов), наиболее устойчив к химическим воздействиям. Подобно другим алканам вступает в реакции радикального замещения — галогенирования, сульфохлорирования, сульфоокисления, нитрования и других, но обладает меньшей реакционной способностью по сравнению с другими алканами.

Для метана специфична реакция с парами воды, в которой в промышленности применяется в качестве катализатора никель, нанесённый на оксиде алюминия (Ni/Al2O3) при 800—900 °C или без катализатора при 1400—1600 °C. Образующийся в результате реакции синтез-газ может быть использован для последующих синтезов метанола, углеводородов, уксусной кислоты, ацетальдегида и других продуктов.

Горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 33,066 МДж на 1 м³, взятый при нормальных условиях. Реакция горения метана в кислороде или воздухе:

CH4+2O2→CO2+2H2O+891 kJ{\displaystyle {\mathsf {CH_{4}+2O_{2}\rightarrow CO_{2}+2H_{2}O+891\ {kJ}}}}.

При комнатной температуре и стандартном давлении метан является бесцветным газом без запаха. Знакомый запах природного газа, который используется дома, обычно достигается добавлением смеси одоранта, содержащей трет-бутилтиол, в качестве меры безопасности. Метан имеет температуру кипения −164 ° C при давлении в одну атмосферу. Как газ, он легко воспламеняется при объёмных концентрациях в воздухе от 4,4 % до 17 % при стандартном давлении.

Твердый метан существует в нескольких модификациях. В настоящее время известно девять.

Вступает с галогенами в реакции замещения, которые проходят по свободно-радикальному механизму:

CH4+Cl2→CH3Cl+HCl{\displaystyle {\mathsf {CH_{4}+Cl_{2}\rightarrow CH_{3}Cl+HCl}}},
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}Cl+Cl_{2}\rightarrow CH_{2}Cl_{2}+HCl}}},
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl{\displaystyle {\mathsf {CH_{2}Cl_{2}+Cl_{2}\rightarrow CHCl_{3}+HCl}}},
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl{\displaystyle {\mathsf {CHCl_{3}+Cl_{2}\rightarrow CCl_{4}+HCl}}}.

Выше 1400 °C разлагается по реакции:

2CH4→C2H2+3H2{\displaystyle {\mathsf {2CH_{4}\rightarrow C_{2}H_{2}+3H_{2}}}}.

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

CH4+3O→HCOOH+H2O{\displaystyle {\mathsf {CH_{4}+3\rightarrow HCOOH+H_{2}O}}}.

Страницы

  • Главная страница
  • ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ХИМИИ
  • 1.1 Важнейшие классы неорганических веществ
  • 2.1 Вещества. Атомы
  • 2.2 Размеры атомов
  • 2.3 Молекулы. Химические формулы
  • 2.4 Простые и сложные вещества
  • 2.5 Валентность элементов
  • 2.6 Моль. Молярная масса
  • 2.7 Закон Авогадро
  • 2.8 Закон сохранения массы веществ
  • 2.9 Вывод химических формул
  • 3.1 Строение атома. Химическая связь
  • 3.2 Строение атома
  • 3.4 Строение электронной оболочки атома
  • 3.5 Периодическая система химических элементов
  • 3.6 Зависимость свойств элементов
  • 3.7 Химическая связь и строение вещества
  • 3.8 Гибридизация орбиталей
  • 3.9 Донорно-акцепторный механизм образования
  • 3.10 Степени окисления элементов
  • 4.1 Классификация химических реакций
  • 4.2 Тепловые эффекты реакций
  • 4.3 Скорость химических реакций
  • 4.4 Необратимые и обратимые реакции
  • 4.5 Общая классификация химических реакций
  • НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
  • 5.1 Растворы. Электролитическая диссоциация
  • 5.2 Количественная характеристика состава растворов
  • 5.3 Электролитическая диссоциация
  • 5.4 Диссоциация кислот, оснований и солей
  • 5.5 Диссоциация воды
  • 5.6 Реакции обмена в водных растворах электролитов
  • 5.7 Гидролиз солей
  • 6.1 Важнейшие классы неорганических веществ
  • 6.2 Кислоты, их свойства и получение
  • 6.3 Амфотерные гидроксиды
  • 6.4 Соли, их свойства и получение
  • 6.5 Генетическая связь между важнейшими классами
  • 6.6 Понятие о двойных солях
  • 7.1 Металлы и их соединения
  • 7.2 Электролиз
  • 7.3 Общая характеристика металлов
  • 7.4 Металлы главных подгрупп I и II групп
  • 7.5 Алюминий
  • 7.6 Железо
  • 7.7 Хром
  • 7.8 Важнейшие соединения марганца и меди
  • 8.1 Неметаллы и их неорганические соединения
  • 8.2 Водород, его получение
  • 8.3 Галогены. Хлор
  • 8.4 Халькогены. Кислород
  • 8.5 Сера и ее важнейшие соединения
  • 8.6 Азот. Аммиак. Соли аммония
  • 8.7 Оксиды азота. Азотная кислота
  • 8.8 Фосфор и его соединения
  • 8.9 Углерод и его важнейшие соединения
  • 8.10 Кремний и его важнейшие соединения
  • ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
  • 9.1 Основные положения органической химии. Углеводороды
  • 9.2 Электронные эффекты заместителей в органических соединениях
  • 9.3 Предельные углеводороды (алканы)
  • 9.3.1 Насыщенные УВ. Метан
  • 9.4 Понятие о циклоалканах
  • 9.5 Непредельные углеводороды
  • 9.6 Диеновые углеводороды (алкадиены)
  • 9.7 Алкины
  • 9.8 Ароматические углеводороды
  • 9.9 Природные источники углеводородов
  • 10.1 Кислородсодержащие органические соединения
  • 10.2 Фенолы
  • 10.3 Альдегиды
  • 10.4 Карбоновые кислоты
  • 10.5 Сложные эфиры. Жиры
  • 10.6 Понятие о поверхностно-активных веществах
  • 10.7 Углеводы
  • 11.1 Амины. Аминокислоты
  • 11.2 Белки
  • 11.3 Понятие о гетероциклических соединениях
  • 11.4 Нуклеиновые кислоты
  • 12.1 Высокомолекулярные соединения
  • 12.2 Синтетические волокна

метан

Растворимость (в г/100 г растворителя или характеристика):

Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.Лит.

Способы получения:

  1. Нагреванием ацетата натрия со смесью гидроксида натрия и оксида кальция.
  2. Разложение карбида алюминия водой.
  3. Реакция сажи и водорода при нагревании в присутствии мелкораздробленного никеля.
  4. Восстановление углекислого или угарного газа водородом при 250-400 С в присутствии мелкораздробленного никеля.
  5. Разложение карбидов бериллия, тория, урана, марганца водой.
  6. Реакция паров сероуглерода с сероводородом над нагретой медью.
  7. Нагревание ацетата натрия с эквимолярным количеством гидроксида натрия при 371-376 С дает метан с небольшой примесью водорода (0,5%).

Реакции вещества:

  1. Горит при поджигании на воздухе с образованием углекислого газа и воды.
    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
  2. При 1400-1600°С (в присутствии никеля — при 800-900°С) реагирует с парами воды с образованием синтез-газа — смеси угарного газа и водорода.
    CH4 + H2O → CO + 3H2
  3. При 700°С в присутствии катализатора реагирует с серой с образованием сероводорода и сероуглерода.
    CH4 + 4S → CS2 + 2H2S
  4. Реагирует с хлором по радикальному механизму давая смесь хлорметана, дихлорметана, трихлорметана и тетрахлорметана.
    CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl CH4 + 2Cl2 → CH2Cl2 + 2HCl CH4 + 3Cl2 → CHCl3 + 3HCl CH4 + 4Cl2 → CCl4 + 4HCl
  5. При нагревании с трихлоридом фосфора до 500-700 С дает метилдихлорфосфин и хлороводород.
  6. Описано фотоокисление метана в метанол водными растворами тетраоксида осмия или перената аммония под действием ультрафиолетового излучения с низкими квантовыми выходами. Окисляющие растворы могут быть окислены в исходное состояние перекисью водорода.
  7. При 1000 С восстанавливает фарфор.
  8. Реагирует при 60 С с пероксидом водорода во фторсульфоновой кислоте с образованием метанола.
  9. Реагирует с аммиаком и кислородом при 1000°С над платиновыми металлами с образованием синильной кислоты и воды.

Природные и антропогенные источники:

Является основной составной частью природного и рудничного газов. Образуется в результате метанового брожения целлюлозы.

Составляет основу атмосферы Сатурна, Юпитера, спутника Сатурна Титана.

Нормативные документы, связанные с веществом:

  • ГОСТ Р № 52714-2007 «Бензины автомобильные. Определение индивидуального и группового состава методом капиллярной газовой хроматографии» — индекс удерживания Ковача = 100 (при 35°С)
  • РД № 52.24.512-2002 «Методические указания. Методика выполнения измерений концентрации метана в водах парофазным газохроматографическим методом»

Источники информации:

  1. Dean J.A. Lange’s handbook of chemistry. — 1999. — С. 1.254
  2. Seidell A. Solubilities of organic compounds. — 3ed., vol.2. — New York: D. Van Nostrand Company, 1941. — С. 37-41
  3. Каррер П. Курс органической химии. — Л.: ГНТИХЛ, 1960. — С. 30-31, 38-39
  4. Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. — 2 изд, Ч.2. — М.: Ассоциация Пожнаука, 2004. — С. 73
  5. Некрасов Б.В. Основы общей химии. — Т.1. — М.: Химия, 1973. — С. 531-532
  6. Промышленные хлорорганические продукты: Справочник. — М.: Химия, 1978. — С. 598-599
  7. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. — Л.: Химия, 1977. — С. 160
  8. Реми Г. Курс неорганической химии. — Т.1. — М., 1963. — С. 470-473
  9. Свойства органических соединений: Справочник. — Под ред. Потехина А.А. — Л.: Химия, 1984. — С. 230-231
  10. Справочник по растворимости. — Т.1, Кн.1. — М.-Л.: ИАН СССР, 1961. — С. 373
  11. Справочник по растворимости. — Т.1, Кн.2. — М.-Л.: ИАН СССР, 1962. — С. 1023, 1119-1131
  12. Справочник химика. — 2 изд., Т.1. — Л.-М.: Химия, 1966. — С. 618, 677 (давление паров)
  13. Справочник химика. — Т.2. — Л.-М.: Химия, 1964. — С. 780-781
  14. Справочник химика. — Т.3. — М.-Л.: Химия, 1965. — С. 316-317
  15. Успехи химии. — 1974. — Т.43, №1. — С. 43-63 (кислотность)
  16. Химическая энциклопедия. — Т.3. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — С. 55
  • Написать вопрос на форум сайта (требуется зарегистрироваться на форуме). Там вам ответят или подскажут где вы ошиблись в запросе.
  • Отправить пожелания для базы данных (анонимно).

Формула метана и способы его получения

Молекулярная формула метана Структурная формула метана
 

СH4

Н

|

Н — С — Н

|

Н

Метан в больших количествах содержится в атмосфере. Мы не обращаем внимания на нахождение этого газа в воздухе, ведь на нашем организме это никак не отражается, а вот канарейки очень чувствительны к метану.

Когда-то они даже помогали шахтерам спускаться под землю. Когда процентное содержание метана изменялась, птицы переставали петь. Это служило сигналом для человека, что он спустился слишком глубоко и нужно подниматься наверх.

Образуется метан в результате распада остатков живых организмов. Не случайно с английского methane переводится, как болотный газ, ведь он может быть обнаружен в заболоченных водоемах и каменноугольных шахтах.

Основным источником газа в агропромышленном комплексе является рогатый скот. Да, метан они выводят из организма вместе с остальными продуктами жизнедеятельности. Кстати, увеличение числа рогатого скота на планете может привести к разрушению озонового слоя, ведь метан с кислородом образуют взрывоопасную смесь.

Метан в промышленности можно получить с помощью нагревания углерода и водорода или синтеза водяного газа, все реакции протекают в присутствии катализатора, чаще всего никеля.

В США разработана целая система по добыче метана, она способна извлечь до 80% газа из природного угля. На сегодняшний день мировые запасы метана оцениваются экспертами в 260 триллионов метров кубических! Даже запасы природного газа значительно меньше.

В лаборатории метан получают путем взаимодействия карбида алюминия (неорганическое соединение алюминия с углеродом) и воды. Также с помощью гидроксида натрия, вступающего в реакцию с ацетатом натрия, более известного как пищевая добавка Е262.

Свойства

Основные физические свойства:

  • легче воздуха;
  • без запаха и вкуса;
  • плохо растворяется в воде;
  • молекулярная масса – 16;
  • температура плавления – -182,49°С;
  • температура кипения – -161,56°С;
  • температура вспышки – 87,8°С;
  • температура самовоспламенения – 537,8°С.

Метан определяет физико-химические свойства гомологического ряда алканов. При обычных условиях метан и его гомологи малоактивны и вступают в реакции под действием высокой температуры и катализатора. Дополнительные условия необходимы для расщепления связи С-Н.

Основные реакции метана:

  • нитрование:
    CH4 + HONO2 → CH3-NO2 + H2O;
  • галогенирование:
    CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl;
  • сульфохлорирование:
    CH4 + SO2 + Cl2 → CH3-SO2Cl + HCl↑;
  • каталитическое окисление под действием солей меди и марганца:
    2CH4 + O2 → 2CH3OH;
  • полное окисление (горение):
    CH4 + 2O2→ CO2 + 2H2O + Q;
  • окисление водяным паром:
    CH4 + H2O → CO + 3H2;
  • крекинг (метод переработки нефти):
    2CH4 → HC≡CH + 3H2.

Рис. 3. Горение метана.

Концентрация метана в воздухе более 4 % взрывоопасна. Поэтому метану специально придают запах, смешивая газ с тиолами, содержащими серу. Это помогает контролировать утечку бытового газа.

Что мы узнали?

Метан – простейший представитель класса алканов, образующий гомологический ряд. Это бесцветный горючий газ, выделяемый из природного газа и получаемый при коксовании угля. Метан используется в качестве топлива. При высокой температуре самовоспламеняется. Газ подвержен нитрованию, галогенированию, сульфохлорированию, окислению под действием катализатора, водяного пара, горения, а также крекингу, используемого в переработке нефти.

Применение метана

Метан, как и остальные предельные углеводороды, широко используется в повседневной жизни. Его применяют в производстве бензина, авиационного и дизельного топлива.

Используют в качестве базы для получения различного органического сырья на предприятиях. Также метан широко используется в медицине и косметологии.

Метан применяют для получения синтетического каучука, красок и шин.

Атлеты используют так называемый жидкий метан для быстрого набора массы за короткий промежуток времени.

А при хлорировании метана образуется вещество, которое в дальнейшем используется для обезжиривания поверхностей или как компонент в средствах для снятия лака. Некоторое время продукт взаимодействия метана и хлора использовали в качестве наркоза.

Физиологическое действие

Метан является самым физиологически безвредным газом в гомологическом ряду парафиновых углеводородов. Физиологическое действие метан не оказывает и неядовит (из-за малой растворимости метана в воде и плазме крови и присущей парафинам химической инертности). Погибнуть человеку в воздухе с высокой концентрацией метана можно только от недостатка кислорода в воздухе. Так, при содержании в воздухе 25—30 % метана появляются первые признаки удушья (учащение пульса, увеличение объёма дыхания, нарушение координации тонких мышечных движений и т. д.). Более высокие концентрации метана в воздухе вызывают у человека кислородное голодание — головную боль, одышку, — симптомы, характерные для горной болезни.

Так как метан легче воздуха, он не скапливается в проветриваемых подземных сооружениях. Поэтому случаи гибели людей от удушья при вдыхания смеси метана с воздухом весьма редки.

Первая помощь при тяжелом удушье: удаление пострадавшего из вредной атмосферы. При отсутствии дыхания немедленно (до прихода врача) искусственное дыхание изо рта в рот. При отсутствии пульса — непрямой массаж сердца.

Хроническое действие метана

У людей, работающих в шахтах или на производствах, где в воздухе присутствуют в незначительных количествах метан и другие газообразные парафиновые углеводороды, описаны заметные сдвиги со стороны вегетативной нервной системы (положительный глазосердечный рефлекс, резко выраженная атропиновая проба, гипотония) из-за очень слабого наркотического действия этих веществ, сходного с наркотическим действием диэтилового эфира.

ПДК метана в воздухе рабочей зоны составляет 7000 мг/м³.

Химические свойства метана

Говоря о химических свойствах, выделяют те реакции, в которые вступает метан. Ниже они приведены вместе с формулами.

Горение метана

Как все органические вещества, метан горит. Можно заметить, что при горении образуется голубоватое пламя.

Называется такая реакция – реакцией горения или полного окисления.

Замещение

Метан также реагирует с галогенами. Это химические элементы 17 группы в периодической таблице Менделеева. К ним относятся: фтор, хлор, бром, йод и астат. Реакция с галогенами называется – реакцией замещения или галогенирования. Такая реакция проходит только в присутствии света.

Хлорирование и бромирование

Если в качестве галогена используется хлор, то реакция будет называться – реакцией хлорирования. Если в качестве галогена выступает бром, то – бромирование, и так далее.

CH4 + Cl2 → CH3Cl + НСl

CH4 + Br2 → CH3Br + НBr

Хлорирование. Низшие алканы могут прохлорировать полностью.

CH4 + Cl2 → CH3Cl + НСl

CH3Cl + Cl2 → CH2Сl2 + НСl

CH2Сl2+ Cl2 → CHCl3 + НСl

CHCl3 + Cl2 → CСl4 + НСl

Точно так же метан может полностью вступать в реакцию бромирования.

CH4 + Br2 → CH3Br + Н Br

CH3Br + Br2 → CH2Br2 + НBr

CH2Br2 + Br2 → CHBr3 + НBr

CHBr3 + Br2 → CBr4 + НBr

С йодом такой реакции уже нет, а с фтором наоборот сопровождается быстрым взрывом.

Разложение

Так же этому углеводороду свойственна реакция разложения. Полное разложение:

СН4 → С + 2H₂

И неполное разложение:

2СН4 → С2Н2 + 3Н2

Реакция с кислотами

Метан реагирует с концентрированной серной кислотой. Реакция носит название сульфирования и происходит при небольшом нагревании.

2СН4 + Н24 → СН33Н + Н2О

Окисление

Как уже было сказано, СH4 может полностью окисляться, но при недостатке кислорода возможно неполное окисление.

2СН4 + 3O2 → 2CO + 4Н2O

СН4 + О2 → С + 2Н2O

Помимо прочего для этого газа характерно каталитическое окисление. Оно происходит в присутствии катализатора. При разном соотношении моль вещества получаются разные конечные продукты реакции. В основном это:

  • спирты: 2СН4 + O2 → 2СO3
  • альдегиды: СН4 + O2 → НСОН + Н2O
  • карбоновые кислоты: 2СН4 + 3O2 → 2НСОOН + 2Н2O

Реакция протекает при температуре 1500°C. Данная реакция также носит название – крекинг – термическое разложение.

Нитрование метана

Существует также реакция нитрования или реакция Коновалова, названная в честь ученого, который доказал, что с предельными углеводородами действует разбавленная азотная кислота. Продукты реакции получили название – нитросоединения.

CH4 + НNО3 → СН3NO2 + H2O

Реакция проводится при температуре 140-150°C.

Дегидрирование метана

Кроме того, для метана характерна реакция дегидрирования (разложения) – отцепление атомов водорода и получения ацетилена, в данном случае.

2CН4 → C2H2 + 3Н2

Биологическая роль

Показано, что эндогенный метан способен вырабатываться не только метаногенной микрофлорой кишечника, но и клетками эукариот, и что его образование значительно возрастает при экспериментальном вызывании клеточной гипоксии, например, при нарушении работы митохондрий при помощи отравления организма экспериментального животного азидом натрия, известным митохондриальным ядом. Высказывается предположение, что образование метана клетками эукариот, в частности животных, может быть внутриклеточным или межклеточным сигналом испытываемой клетками гипоксии.

Также показано увеличение образования метана клетками животных и растений под влиянием различных стрессовых факторов, например, бактериальной эндотоксемии или её имитации введением бактериального липополисахарида, хотя, возможно, этот эффект наблюдается не у всех видов животных (в эксперименте исследователи получили его у мышей, но не получили у крыс). Возможно, что образование метана клетками животных в подобных стрессовых условиях играет роль одного из стрессовых сигналов.

Предполагается также, что метан, выделяемый кишечной микрофлорой человека и не усваиваемый организмом человека (он не метаболизируется и частично удаляется вместе с кишечными газами, частично всасывается и удаляется при дыхании через лёгкие), не является «нейтральным» побочным продуктом метаболизма бактерий, а принимает участие в регуляции перистальтики кишечника, а его избыток может вызывать не только вздутие живота, отрыжку, повышенное газообразование и боли в животе, но и функциональные запоры.

Примечания

  1. Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  2. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics // J. Chem. Educ.
  3. ↑ Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»
  4. Куценко С. А. Основы токсикологии / С. А. Куценко. — СПб.: Фолиант, 2004.
  5. Б. А. Павлов, А. П. Терентьев. Курс органической химии. — Издание шестое, стереотипное. — M.: Химия, 1967. — С. 58.
  6.  (англ.). Energy Manager Today. Дата обращения 11 марта 2016.
  7.  (англ.). — «We chose LNG because it is highly efficient, low cost and widely available. Unlike kerosene, LNG can be used to self-pressurize its tank. Known as autogenous repressurization, this eliminates the need for costly and complex systems that draw on Earth’s scarce helium reserves. LNG also possesses clean combustion characteristics even at low throttle, simplifying engine reuse compared to kerosene fuels.». Дата обращения 14 июня 2019.
  8. Thunnissen, Daniel P.; Guernsey, C. S.; Baker, R. S.; Miyake, R. N. Advanced Space Storable Propellants for Outer Planet Exploration (англ.) // American Institute of Aeronautics and Astronautics : journal. — 2004. — No. 4—0799. — P. 28.
  9. . Climate Change 2001. United Nations Environment Programme.

История

В ноябре 1776 года итальянский физик Алессандро Вольта обнаружил метан в болотах озера Лаго-Маджоре на границе Италии и Швейцарии. На изучение болотного газа его вдохновила статья Бенджамина Франклина о «горючем воздухе». Вольта собирал газ, выделяемый со дна болота, и в 1778 году выделил чистый метан. Также он продемонстрировал зажигание газа от электрической искры.

Сэр Гемфри Дэви в 1813 г. изучал рудничный газ и показал, что он является смесью метана с небольшими количествами азота N2 и углекислого газа CO2 — то есть, что он качественно тождествен по составу болотному газу.

Современное название «метан» в 1866 г. газу дал немецкий химик Август Вильгельм фон Гофман, оно образовано от слова «метанол».

Получение

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

2NaOH+CH3COOH→otNa2CO3+H2O+CH4↑{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+CH_{3}COOH{\xrightarrow{^{o}t}}Na_{2}CO_{3}+H_{2}O+CH_{4}\uparrow }}}

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:

CH3COONa+NaOH→CH4↑+Na2CO3{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}COONa+NaOH\rightarrow CH_{4}\uparrow +Na_{2}CO_{3}}}}

Также для лабораторного получения метана используют гидролиз карбида алюминия или некоторых металлорганических соединений (например, метилмагнийбромида).

Также возможно биологическое получение метана, см. Биогаз.

Ссылка на основную публикацию