Kémia - telített szénhidrogének - metán

A metán - gáz színtelen és szagtalan, a levegőnél könnyebb, enyhén oldódik vízben. Telített szénhidrogének tudja égetni, hogy szén-monoxid és a víz. Metán halvány kékes láng ég: CH4 + 2O2 = 2H2 O. A keveréket levegővel (vagy oxigénnel, különösen egy térfogatarányban 1: 2, amint az a reakcióegyenlet) -metán robbanó keverékeket képez. Ezzel ez veszélyes itthon (gáz szivárog a szelepeket) és a bányákban. A tökéletlen égés metán képződött korom. Mivel ez a termék az ipari körülmények között. A katalizátorok jelenlétében az oxidációs metán, így metil-alkohol és formaldelu. Egy erős fűtési metán bomlik a következő egyenlet szerint: CH4 = C + 2H2. Vpechah speciális kialakítás metán bomlás lehet végezni, mielőtt a köztes terméket - acetilén: 2CH4 = C2 H2 + 3H2. A metán tipikus szubsztitúciós reakció. Közönséges hőmérsékleten vagy könnyű halogénnel - klór és bróm - fokozatosan (lépcsőzetesen) elmozdul egy molekula metán, hidrogén, alkotó úgynevezett halogén-származékok. Klóratomok szubsztituált hidrogénatomok ott képez smesirazlichnyh vegyületek: CH3 Cl - klórmetán (metil-klorid), CH 2Cl 2 - diklór-metán, CCI4 - szén-tetraklorid. Ebből a keverékből, mindegyik vegyület izolálható. Vannak fontos kloroform és szén-tetraklorid oldószerként gyanták, zsírok, gumi és más szerves anyagok. Oktatási halogénezett metán áramlási keresztül a lánc szabad gyökös mechanizmus. Alatt a fény bomlanak molekuláris klór, a szervetlen csoportokra: Cl2 = 2CI. Szervetlen csoportot Cl elválik a metánmolekulával hidrogénatom egy elektron alkotnak HCl, és a szabad gyök CH3 HH. Egy szabad gyök reagál molekula klórt Cl2. Halogénezett relogen alakítás és klórt. Metán szobahőmérsékleten egy nagy ellenállás a savak, lúgok és sok oxidáló. Azonban, ez reagál salétromsavval: CH4 + HNO3 = CH3 NO2 + H2 O. Metán nem sposopen addíciós reakciók, mint a molekula valamennyi vegyértékek telített. Ezeket a szubsztitúciós reakciókat kísérik törés C-H kötést. Azonban, az ismert eljárások, amelyekben a hasítás nem csak kötések C-H, de a nyitott áramkör szénatom (y homológok metán). Ezeket a reakciókat magas hőmérsékleten, és a katalizátor jelenlétében. Például: C4 H10 + H2 - folyamat degidrotatsii, C4 H10 = C2 H6 + C2 H4 - repedés.

Metán széles körben elterjedt a természetben. Ez a fő alkotórésze sok természetes, mint az éghető gáz (90-98%), és a mesterséges során felszabaduló száraz lepárlásával fa, tőzeg, a szén és a repedés a kőolaj. A metán bocsátódik ki lápok és alsó réteg a kamenougolnyh bányákban, ahol van kialakítva lassú bomlás növényi maradványok nélkül hozzáférést a levegő, így a metán gyakran nevezik mocsári gáz vagy sújtólég. A laboratóriumi körülmények között, a metán előállíthatjukaz Smessoff nátrium-acetát, nátrium-hidroxid: CH3 COONa + NaOH = Na 2CO 3 + CH4 vagy alumínium-karbid reagáltatásával vízzel: AL4 C3 + 12H2 O = 4Al (OH) 3 + 3CH4. Az utóbbi esetben, a metán kapunk elég tiszta. Metán lehet beszerezni egyszerű anyagok hevítve a katalizátor jelenlétében: C + 2H2 = CH4. Szintén szintézis alapú víz-gáz eltolási: CO + 3H2 = CH4 + H2 O. A homológok metán metán, laboratóriumi körülmények között kapott kalcináljuk a megfelelő szerves savak sói lúggal. Egy másik módja - Wurtz reakció, azaz a monogalogenoproizvodnyh fűtési fémnátriummal, például: C2 H5 Br + 2Na + BrC2 H5 = C4 H10 + 2NaBr. A technika a szintetikus benzin (szénhidrogének keveréke tartalmazó 6-10 szénatomos) alkalmazunk szintézis szén- monoxid és hidrogén jelenlétében egy katalizátor (kobalt-vegyületet), és emelt nyomáson. A folyamat lehet alábbi egyenlet fejezi ki: n CO + (2n-1) H2 = CnH2n + 2 + n H2 O.

Mivel a magas fűtőértéke metán fogyasztják nagy mennyiségben tüzelőanyagként (az otthoni - főzés gáz), és széles körben használják az iparban az abból származó anyagok: hidrogén, acetilén felhasznált alapanyagok előállítására formaldehid, a metil-alkohol, valamint a különböző szintetikus termékek. Nagy ipari jelentőségű oxidációja magasabb telített szénhidrogének - paraffinok szén száma 20-25. Ezt úgy kapjuk meg, szintetikus zsírsavak különböző lánchosszúságú, amelyeket a termelés szappanok, különböző mosószerek, kenőanyagok, festékek és zománcok. A folyékony szénhidrogéneket használunk üzemanyag (ezek része a benzin és a kerozin). Alkánok széles körben használják a szerves szintézisekben.