Химия формула метана: Формула метана в химии

Содержание

Жидкий метан и воздушный старт как формула космического лидерства — ГИПХ

В АСИ анонсировали новейшие космические разработки

Ситуация в российской космической отрасли более оптимистичная, чем принято это принято подавать в отечественных СМИ. Такой вывод можно сделать после заседания круглого стола, посвященного космическим инновациям, который состоялся 4 июня в Агентстве стратегических инициатив. Круглый стол собрал полный спектр направлений космической отрасли — химическое обеспечение, ракетостроение и авиация. Мероприятие было организовано ФГУП «РНЦ «Прикладная химия» (ГИПХ) и прошло в рамках деловой программы празднования 100-летнего юбилея предприятия.

Главной темой круглого стола была заявлена перспектива пилотируемых полетов в дальний космос за пределы околоземной орбиты. Именно такое направление задал модератор мероприятия – представитель ФГУП «РНЦ «Прикладная химия» Кирилл Владимирович Блохин.

Круглый стол открыло сообщение ведущего специалиста ГИПХ – начальника отдела жидких ракетных топлив

Николая Сергеевича Прохорова, принимавшего участие в запуске «Энергии-Бурана» и входившего в состав стартовой команды на аэродроме Байконур. Он сообщил о перспективах применения жидкого метана в качестве горючего для сверхтяжелой космической ракеты, предназначенной для межпланетных перелетов. Основные требования к ракетному горючему на основе метана уже разработаны специалистами ГИПХ. По словам ученого, метановый двигатель позволит вывести пилотируемые аппараты за пределы околоземной орбиты на траекторию межпланетных перелетов. Николай Сергеевич отметил, что создание метанового двигателя является вопросом ближайших трех-пяти лет.

Напомним, что ранее генеральный директор Роскосмоса Дмитрий Олегович Рогозин сообщил о скором создании отечественного ракетного двигателя, работающего на жидком метане, в течение ближайших трех лет

.

Еще одной разработкой ГИПХ, представленной Николаем Прохоровым, стало «Зеленое топливо», предназначенное для двигателей малой тяги космических аппаратов. По своим свойствам оно не уступает используемому сегодня топливу, но отличается гораздо меньшим уровнем токсичности, низкой температурой замерзания, а также высокой плотностью. «Зеленое топливо» уже запущено в производство, а в перспективе может быть использовано в лунной программе России.

Профессор Московского авиационного института, Алексей Борисович Агульник посвятил свое выступление разработке гиперзвуковых воздушно-реактивных двигателей для выведения на орбиту космических аппаратов. По его словам, изучение применения гиперзвуковых самолетов в качестве средств выведения космических аппаратов начинались еще в советское время под руководством конструктора Глеба Евгеньевича Лозино-Лозинского, а в 90-е гг. даже был разработан

гибридный российско-французский летательный аппарат LEA, однако затем этот проект был свернут в силу геополитических причин. Алексей Борисович продемонстрировал видео испытаний таких двигателей в лабораторных залах МАИ.

Представитель авиационной отрасли директор фонда «НАШЕ НЕБО» Алексей Юрьевич Николаев рассказал о возможном внедрении в России технологии воздушного старта, или иначе говоря, авиационно-космических систем малого и легкого класса. По его словам, эта технология была спроектирована еще в 70-е гг. в КБ Антонова и Туполева. В качестве платформ воздушного старта то время рассматривались самолеты Ту-160 и Ту-22М3. Николаев сообщил, что при участии фонда «НАШЕ НЕБО» спроектирована авиационно-космическая система «Стрелец», включающая самолет-носитель МиГ-31, авиационную ракету-носитель, навигационный комплекс на основе системы «Глонасс» и аэродром базирования

. Испытания этой системы он анонсировал в ближайшее время время на одном из аэродромов в московском регионе.

Алексей Николаев также подчеркнул, что фонд «НАШЕ НЕБО» готов к максимально возможной поддержке стартапов и инноваций в авиационной и космической сферах, в том числе со стороны малого и среднего бизнеса.

Специалист ОАО «НПО им. С.А. Лавочкина» Дмитрий Сергеевич Хмель неожиданно обозначил дирижабли в качестве средств выведения космических аппаратов. Он отметил, что при соблюдении расчетов аэростаты могут быть использованы как для запуска летательных аппаратов в космос, так и для исследования других планет. Хмель наглядно обрисовал возможность их применения при изучении поверхности Венеры.

Участники круглого стола пришли к выводу, что настало время внедрения в космической отрасли радикально новых инновационных технологий

. И вопрос лидерства России в космической гонке зависит сегодня от финансирования и политической воли.

Источник: Крылья родины

Строение молекулы метана — конспект — Химия

I. Строение молекулы метана. Молекулярная формула метана Ch5. Так как атом углерода имеет большую электроотрицательность (2,5), чем водород (2,1), то в молекуле метана происходит незначительное смещение общих электронных пар в сторону атома углерода. Однако такая формула не отражает пространственного строения молекулы. Чтобы это показать, необходимо вспомнить о формулах электронных облаков и размещении электронов по энергетическим уровням и подуровням. Например, строение атома углерода изображают следующей схемой: 2P ) ) 2S ↑ ↑ С +6 2 4 S ↑↓ ) ) ↑↓ 1S2 2S2 2P2 Так как на втором энергетическом уровне р-подуровне имеется свободная орбиталь, то на нее может перейти один из 2S2 – электронов: ) ) С +6 2 4 ↓ ↓ ↓ ) ) ↓ S Sp ↑↓ В результате все четыре наружных электрона второго энергетического уровня в атоме углерода окажутся неспаренными, и атом углерода в возбужденном состоянии становится четырехвалентным. Чтобы понять, как происходит образование химических связей в молекуле метана перекрыванием электронных облаков и почему молекула метана имеет тетраэдрическое строение, нужно знать то, что эти облака после гибридизации распространяется в пространстве так, что их оси оказываются направленными к вершинам тетраэдры. При образовании молекул метана вершины этих гибридных облаков перекрываются с облаками электронов атомов водорода. Так как в этом случае в гибридизации участвует один S-электрон и три p-электрона, то такой ее вид называется SP3- гибридизацией. Химическая формула и строение молекул этилена. Молекулярная формула этилена C2h5. Если между двумя взаимно связанными атомами углерода разместить четыре атома водорода, то структурную формулу этилена следовало бы изобразить так: H H | | H – C – C – H строения углерод ной цепи одной и той же молекулярной формуле С4Н90Н соответствуют два спирта: Ch4 4 3 2 1 3 2| 1 Ch4 — Ch3 — Ch3 — Ch3 — ОH Ch4 — CH – Ch3 — ОH 1-бутанол 2-метил-1-пропанол Другой пример. Одной и той же молекулярной формуле C4H9O2в зависимости от строения углеродной цепи соот ветствуют две аминокислоты: O Ch4 O 4 3 2 1// 3 2| 1// Ch4 – Ch3 – CH – C Ch4 – C – C | | \ Nh3 Nh3 OH 2-аминобутановая кислота 2-амино-2-метил-пропановая кислота 2. Изомерия положения двойной или тройной связи в молекуле С этим видом изомерии мы встретились при изучении непредельных углеводородов. Так, например, молекулярной формуле C4H6 в зависимости от места расположения трой ной связи соответствуют два вещества: Ch4 – Ch3 – C ≡ CH Ch4 – C ≡ С — Ch4 1- бутин 2-бутин Другой пример. Одной и той же молекулярной формуле С4Н602 в зависимости от места двойной связи соответствуют две непредельные карбоновые кислоты: O O // // Ch3 = CH – Ch3 — C Ch4 — CH = CH — C \ \ ОН ОН Винилуксусная кислота Кротоновая кислота 3. Изомерия положения функциональной группы или отдельных атомов в молекуле. С этим видом изомерии мы ознакомились при изучении спиртов, аминокислот, а также галогенопроизводных угле водородов. Рассмотрим несколько примеров. Молекулярной формуле С3Н7ОН в зависимости от поло жения гид роке ильной группы в молекуле соответствуют два вещества: Ch4 — CH – Ch4 Ch4 — Ch3 — Ch3 — ОH | ОH 1-пропанол 2-пропанол Молекулярной формуле С3Н7О2N в зависимости от по ложения аминогруппы —Nh3 в молекуле соответствуют два вещества: O O 3 2 // // Nh3 — Ch3 – Ch3 — C Ch4 — CH – C \ \ ОН ОН 3-аминопропановая кислота 2-аминопропановая кислота Молекулярной формуле С3Н7Сl в зависимости от поло жения атома хлора в молекуле тоже соответствуют два вещества: такое вещество называется крезолом. И в зави симости от расположения этих групп в бензольном кольце существует три различных вещества: C-Ch4 HC C-OH HC CH CH C-Ch4 HC CH HC C-OH CH C-Ch4 HC CH HC CH C-OH о-крезол м-крезол n-крезол Следует учесть, что многие соединения, имеющие одну и ту же молекулярную формулу, могут отличаться между собой различными видами изомерии, например: Ch4 O O | // // Ch4 – C – C Nh3 – Ch3 – CН – C | \ | \ Nh3 OH Ch4 OH 2-амино-2метилпропановая кислота 3-амино-2-метилпропановая кислота Ch4 – Ch3 – CH – CООН | Nh3 2-аминобутановая кислота Эти изомерные вещества отличаются одновременно изометрией углеродной цепи и изометрией положения функциональной группы – Nh3. III. Например, из молекулы этанола натрий вытесняет только один атом водорода. Следовательно, этот атом водорода более подвижен. Отсюда можно вывести структурную формулу этанола: H H | | H – C – C – H | | H H Наоборот, зная структурную формулу этанола, можно предвидеть, что натрий будет вытеснять только один атом водорода, который связан с атомом кислорода. Изучая свойства глюкозы, мы убедились, что в ее молекуле пять групп – он и одна альдегидная группа. Наоборот, зная структурную формулу глюкозы, можно предвидеть, что глюкоза будет проявлять свойства альдегидов и спиртов. IV. Химические свойства фенола обусловлены наличием в его молекуле гидроксильной группы и бензального ядра, которые взаимно влияют друг на друга. Наличие гидроксильной группы предопределяет сходство фенола со спиртами: 1. Сходство, сходное со свойствами спиртов: 2C6H5OH + 2 Na → 2C6H5ONa + h3 ↑ 2. Свойство, отличающееся от свойств спиртов: C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + h3O 3. Реакция бромирования C-OH C-OH HC CH BrC CBH + 3Br2 → +3HBr HC CH HC CH CH CB Ch4-Ch4+Cl2 → Ch4-Ch3-Cl+HCl Галогенопроизводные углеводороды обладают некоторыми особенностями. Согласно теории А.М. Бутлерова, это объясняется взаимным влиянием атомов и атомных групп в химических соединениях. С точки зрения современных представлений об электронных облаках и их взаимном перекрывании, с учетом электроотрицательности химических элементов взаимное влияние атомов и атомных групп, например в метилхиориде, объясняется так. У атомов хлора электроотрицательность больше, чем у атомов углерода. Поэтому электронная плотность связи смещена от атома углерода в сторону атома хлора. Вследствие этого атом хлора приобретает частичный отрицательный заряд, а атом углерода – частичный положительный заряд. Приобретаемые частичные заряды обозначаются δ+ и δ- : H H \ δ+ δ- ↓ H- C → Cl или H → C → Cl / ↑ H H Влияние атома хлора распространяется не только на атом углерода, но и на атомы водорода. Из-за этого электронная плотность атомов водорода смещается в сторону атома углерода и химические связи между атомами водорода и углерода становится более полярными. В результате атомы водорода в молекуле метилхлорида оказываются менее прочно связанными с атомом углерода и легче замещаются на хлор, чем первый атом водорода в молекуле метана. Из-за смещения электронных плотностей от атома водорода к атому углерода значение положительного заряда последнего уменьшается. Поэтому ковалентная связь между атомами углерода и хлора становится менее полярной и более прочной. С точки зрения ионного механизма сущность правила В.В. Марковникова при взаимодействии пропилена с бромоводородом объясняется следующим образом: в молекуле пропилена в результате сдвига электронной плотности второй атом углерода, который связан с метилрадикалом заряжен более положительно, чем первый. Значение электроотрицательности у атомов углерода больше, чем у атомов водорода. Поэтому третий атом углерода метильной группы в результате сдвига электронной плотности от трех атомов водорода приобретает относительно больший отрицательный заряд, чем другие атомы углерода. Этот избыточный отрицательный заряд в свою очередь смещает подвижные П-электронные облака от второго к первому атому углерода. В результате такого сдвига первый атом углерода приобретает больший отрицательный заряд, а второй становится более положительным. В результате атом водорода (+) присоединяется к атому углерода (-), а галоген (-) – к атому углерода (+). Бензол очень стоек к окислению. В отличие от него ароматические углеводороды с боковыми цепями окисляются относительно легко. 1. При действии энергичных окислителей (K Mn O4) на гомолоне бензола окислению подвергаются только боковые цепи. Если, например, в пробирку налить 2-3 мл толуола, затем добавить к нему раствор перманганата калия и нагреть, то можно заметить, что фиолетовая окраска раствора постепенно обесцвечивается. Это происходит потому, что по действием перманганата калия метильная группа толуола окисляется и превращается в группу O // — C \ OH O // C6H5-Ch4+3O → C6H5-C + h3O \ OH Известно, что метан и другие предельные углеводороды весьма устойчивы к действию окислителей. Однако метильная группа в молекуле толуола окисляется сравнительно легко. Это объясняется влиянием бензольного кольца. Из приведенных примеров реакций замещения и окисления следует, что не только метильная группа влияет на бензольное кольцо, но и бензольное кольцо влияет на метильную группу, т. е. их влияние зависимо.

Горение метана — Справочник химика 21

    Термохимическое уравнение реакции горения метана  [c.34]

    Пример 2. Определить стандартное изменение энтальпии АН реакции горения метана [c.76]

    Рассмотрим еще один пример применения закона Гесса. Вычислим тепловой эффект реакции сгорания метана СН4, зная энтальпии образования. метана (—74,9 кДж/моль) и продуктов его сгорания — диоксида углерода (-393,5 кДж/моль) и воды (-285,8 кДж/моль). Для вычисления запишем реакцию горения метана сначала непосредственно, а затем разбив на стадии. Соответствующие термохимические уравнения будут иметь вид  [c.177]


    Однако это уравнение весьма приближенное, так как очень трудно осуществить полное горение при стехиометрическом соотношении топливо —окислитель (кислород или воздух). Для достижения полного сжигания всегда требуется некоторый избыток окислителя.
Если это условие не соблюдается, то некоторое количество топлива не будет сгорать до СОг и будут образовываться продукты неполного сгорания, в которых присутствуют окись углерода, водород, ненасыщенные углеводороды, формальдегид (иногда элементарный углерод). Если процесс горения остановить на промежуточной стадии, то количество высвобождаемого тепла будет значительно ниже. Для того чтобы быть уверенным в полном завершении процесса образования продуктов неполного горения, необходимо подвести дополнительное тепло, количество которого превышает количество тепла, выделяемого при реакции их образования. Процесс сжигания осложняется также цепным характером протекания реакций горения через образование промежуточных соединений перед появлением конечного продукта. Промежуточные соединения представляют собой химически недолговечные образования и радикалы, которые способствуют протеканию процесса горения и поддерживают его постоянным. Рассмотрим цепную реакцию горения метана  
[c.97]

    Пример 8. Рассчитать теоретическую температуру горения метана природного газа при избытке воздуха 25%. [c.50]

    Горение метана часто может быть неполным, что обусловлено, как указывалось выше, не только содержанием оксида углерода и других продуктов неполного сгорания топлива, но и наличием в дымовых газах метана, не успевшего сгореть в топке, что в большинстве случаев не учитывается при использовании природного газа. Для полного сгорания метана необходимо принимать следующие дополнительные мероприятия увеличение контактирующих с пламенем поверхностей обмуровки, повышение температуры сгорания в малых объемах камеры сгорания, применение промоторов, повышающих каталитическую активность шамотной обмуровки. 

[c.285]

    В производстве ацетилена при нагревании до высоких температур газовых реагентов (природный газ, кислород) в случае аварии, например прогорания труб подогревателей, возможны образование взрывоопасных смесей, расплавление футеровки аппаратов и т. д. Для безопасного нагревания природного газа необходимо ограничивать этот процесс определенными температурными пределами, так как при высоких температурах может протекать крекинг метана до образования сажи. В свою очередь, наличие сажи может вызвать преждевременное горение метано-кислородной смеси, забивку трубопроводов и т. д. Заметное разложение метана наблюдается при 690—750 » С, поэтому его нагревают обычно до температуры не выше 700 °С. [c.95]


    Решение. Искомая величина X — процентное содержание по объему озона в газе, состоящем из кислорода и озона. В 96 л озонированного кислорода содержится 96Х л озона и (96—96Х) л кислорода. Запишем уравнения реакций горения метана в кислороде и в озоне  
[c.41]

    В работе [И] основные стадии неполного горения метана определены экспериментально. Авторы считают, что процесс состоит из трех стадий. Первая характеризуется полным потреблением кислорода и накоплением окиси углерода, водорода, двуокиси углерода, воды и небольших количеств ацетилена, вторая — накоплением ацетилена и прекраш ением накопления водяных паров и двуокиси углерода, третья стадия — конверсией углеводородов, расщеплением ацетилена до элементов и газификацией сажи.[c.105]

    Зависимость скорости горения метано-кислородной смеси, содержащей 37% О2, от температуры приведена 

[c.30]

    Складывая последние три термохимические уравнения, отвечающие проведению реакции по стадиям, получим суммарное уравнение горения метана  [c.170]

    Рассмотренные закономерности неполного горения метано-кислородных смесей следует обязательно учитывать при разработке конструкций ацетиленовых реакторов, чтобы обеспечить безопасность их работы. Применяемые для смешения реагентов устройства (многоструйные, дырчатые и других типов) необходимо выполнять так, чтобы продолжительность пребывания метано-кислородной смеси в смесителе была меньше периода индукции. Часто это трудно достижимо из-за сложности создания равных скоростей движения газа во всем объеме смесителя и возможности появления застойных зон. [c.55]

    Решение. Реакция горения метана  [c.50]

    Например, цри кислородо-воздушной конверсии или горении метана без образования углерода можно записать систему уравнений /127 

[c. 25]

    УСЛОВИЯ БЕЗОПАСНОГО ГОРЕНИЯ МЕТАНО-КИСЛОРОДНЫХ СМЕСЕЙ [c.52]

    Механизм процесса образования ацетилена недостаточно изучен. Полагают, что в процессе горения метана протекают следующие реакции  [c.52]

    Горение метано-кислородной смеси возможно только при определенном соотношении концентраций компонентов. Отношение О2 СН4 является основной технологической характеристикой процесса. Чем меньше это отношение, тем меньше потребляется кислорода, т. е. целесообразнее выбранный режим. Однако уменьшение этого соотношения возможно лишь до определенных пределов. [c.52]

    При малом содержании кислорода в смеси количество тепла, выделяющегося при горении метана, может оказаться недостаточным для достижения высокого выхода ацетилена. Необходимое уменьшение отношения О2 СН4 может быть достигнуто при повышении температуры предварительного подогрева компонентов смеси. Наряду с этим при некотором увеличении давления [c. 52]

    В соответствии с количествами природного газа и кислорода, необходимыми для горения метана в ацетиленовых реакторах, оптимальным соотношением скоростей метана и кислорода является 2—2,5. [c.55]

    Из уравнений реакций горения метана и водорода [c.98]

    В обоих описанных парофазных процессах удается избежать разложения и горения метана благодаря тому, что реагенты проходят между стенками, отстоящими друг от друга менее чем на 5 мм. В процессе с применением форсунок хлор вводят в горячий метан через форсунки, расположенные по длине реактора с такими промежутками, чтобы во всех случаях концентрации хлора оставались ниже концентрации взрывоопасной смеси. При помощи этого процесса реакцией можно управлять таким образом, что метан можот быть превращен главным образом в хлористый метил или исключительно в четыреххлористый углерод [25]. [c.57]

    Опыт М 2. Горение метана [c.51]

    Измерения профилей концентрации исходных газов, промежуточных веществ и продуктов реакции горения показывают, что иоку горения метана и вообще углеводородов можно разделить на три части 1) зо(5у предварительного подогрева газов, в которой химическая реакция идет очень медленно, 2) зону быстрой реакции (светящаяся зона пламени), в которой И1 ходный углеводород превращается в Н , СО, Н О и СО2, и 3) зону догорания, в которой СО сгорает в СОа и Н2 в Н2О. Это разделение обусловлено рапличием относительных скоростей горения исходного горючего (и первичных п])одуктов его окисления) и горения СО и Н . В] зоне догорания (в бедных смесях) очень быстро [c.220]

    Химические процессы, которые протекают при химических превращениях, записывают в виде уравнений химических реакций, например, горение метана записывается следующим образом  [c.124]

    Поскольку при сгорании в кислороде одного моля углерода н двух молей водорода получаются те же окислы и в том же количестве, что н при сгорании моля метана, эти окислы (1 моль СОг и 2 1иол1, НгО) можно рассматривать как промежуточное состояние системы при получении метана в двухстадийиом процессе на первой стадии углерод и водород превращаются в окислы (сгорают) с присоединением 2 моль кислорода на втором этане эти окислы превращаются в метан, а 2 моль кислорода выделяются. Очевидно, что вторая реакция прямо противоположна реакции горения метана, поэтому тепловой эффект ее численно [c. 67]

    ОКИСЛЕНИЕ — ВОССТАНОВЛЕНИЕ — химические реакции, во время которых происходит полный или частичный переход электронов от одних атомов к другим. Отдача (потеря) электронов называется окислением, присоединение—восстановлением. Значит, процессы окисления и восстановления происходят одновременно. Раньше О. рассматривали только как реакцию присоединения кислорода к какому-нибудь веществу, например, образование оксидов или горение метана  [c.178]


    Опыт 282. Горение метана в хлоре [c.157]

    Примечание. Аналогичным способом можно показать горение метана в парах брома. [c.158]

    При горении метана выделяется много теплоты  [c.201]

    Задача 3. Рассчитать количество теплоты, выделившейся при сгорании 0,25 моль метана, используя термохимическое уравнение реакции горения метана  [c.175]

    Рассмотрим простой пример — реакцию горения метана с тепловым эффектом, равным А//л  [c. 363]

    Напишите уравнения реакций горения метана и бутана. Какой объем воздуха (содержание О2 принять равным 20 %) необходим для сжигания 1 объема метана и бутана  [c.243]

    Обязательным условием безопасности и надежност процесса горения метана в ацетиленовом реакторе яе ляетсл нормальная работа всех частей аппарата. Н практике, несмотря на соблюдение перечисленных уело ВИЙ с учетом особенностей работы горелок в ацетилено вых реакторах, возможны проскоки пламени в зон смешения или преждевременное возгорание метано-кис лородной смеси, что иногда приводит к выходу из стро горелки или смесителя. [c.56]

    Вычислить теоретическую температуру горения метана с 150%-ным избытком воздуха, если температура метана и воздуха равна 0°, принять ДЯ273 л ДЯзэз и воспользоваться средними теплоемкостями (см. Приложение VI). Стандартная теплота сгорания метана равна —212 790. [c.44]

    Опыт горения метана в воздухе можно демонстрировать более просто, используя обыкновенную пробирку. В пробирку насыпают смесь из 1 г натронной извести и 0,5 г уксуснокислого натрия, закрывают резиновой пробкой со стеклянной трубкой, имеющей оттянутый кончик. При нагревании пробирки выделяется метан. Для успеха опыта необходимо, чтобы натронная известь была сухой, а уксуснокислый натрий прокален до плавления. В качестве катализатора добапляют [c.60]

    Из условия, ЧТО на каждый моль кислорода выделяется 182,5 кДк тепла, рассчитывается температура смеси на входе в катализатор В агрегатах высокого давления на I моль кислорода приходится прийлизительно 1,2 моля метана в конвертированном газе. Следовательно, сгорает около 55 метана. Оставшаяся его часть реагирует я водяным паром на катализаторе до достижения равновесия.Безусловно, частично сгорает и водород, но он также образуется при неполном горении метана. В первом приближении считаем, что эти реакции компенсируют друг друга и на суммарной реа1 0]ИЕ (5.16) не сказываются. [c.118]

    Зная, что тепловой эффект горения отрицателен (экзотермическая реакция), заключаем, что в бытовых условиях выделение теплоты при горении 1 моль метана на 4955,14 Дж больше, чем в условиях лабораторного опыта. Следовательно, горение метана при постоянном давлении Р = onst более экзотермично, чем при V = onst. [c.71]

    Горение метана сопровождается очень боль-…….. щим выделением тепла 092 ккал моль). [c.498]


стехиометрическое соотношение окислителя к горючему

При проектировании и эксплуатации газопламенного оборудования часто возникает вопрос об определении оптимального соотношения количества горючего и окислителя, обеспечивающего их полное сгорание с выделением максимального количества тепловой энергии.

Рассмотрим методику определения оптимального соотношения количества горючего и окислителя на примере: горючий газ – метан (Ch5), окислитель – кислород (O2).

Реакция окисления (горения) метан/кислород:

CH4+2xO2→CO2+2xh3O (1)

Молярная масса одной молекулы: водорода (Н) – 1 г/моль, углерода (C) составляет 12 г/моль, кислород (O) – 16 г/моль. Тогда, молярная масса молекулы метана (CH4) составляет 16 г/моль, а молярная масса молекулы кислорода (O2) составляет 32 г/моль. Как следует из формулы (1), для полного окисления одной молекулы метана (CH4) требуется две молекулы кислорода (O2).

Введем понятие стехиометрического отношения [1] окислителя к горючему (по массе):

где m – масса газа;
ν — количество вещества, моль [2];
M – молярная масса газа;
индекс «ок» — окислитель;
индекс «гг» – горючий газ.

Количество вещества определяется в молях и характеризует число структурных единиц (ими могут быть атомы или молекулы) определяемого вещества, отнесенного к числу структурных единиц (атомов) в 0,012 кг (12 гр) изотопа углерода C12. Из этого следует, что в 0,012 кг (12 гр) изотопа углерода C12 содержится один моль количества вещества. Само число структурных единиц, содержащихся в одном моле вещества, называется числом Авогадро и равно NA = 6,023×1023 моль-1 = 6,023×1026 кмоль-1 [2].

В таком случае количество вещества определяется соотношением:

где N — число структурных единиц (молекул) веществ, участвующих в реакции окисления.

Как указывалось выше, в одном моле любого вещества содержится NA число структурных единиц, при этом у каждого вещества структурная единица обладает своей массой (масса атома, масса молекулы). Следовательно, массой обладает и один моль вещества, эта масса называется молярной массой. В таком случае, если вещество (в частности газ) имеет массу m, а число структурных единиц этого вещества таково, что количества вещества составляет ν, то:

Тогда, в частном случае, при сгорании метана в кислороде, можно записать:

индекс «O2» — кислород;
индекс «CH4» – метан.

На практике измерять массу газа неудобно и используется измерение объемов газа. Для того, что бы определить потребный объем кислорода для полного сгорания 1 м3 метана, запишем уравнение состояния [2] для каждого из газов:

где p – давление газа;
V – объем газа;
R – универсальная газовая постоянная;
T – температура газа.

Следует заметить, что в момент реакции давление и температура газов будут одинаковыми.

Решим соотношения (5а) и (5б) относительно объемов соответствующих газов и определим стехиометрическое отношение кислорода к метану (по объему):

Т.к. стехиометрическое соотношение кислорода к метану для полного сгорания определено в (4), то определим следующие значения для соотношения (6):

В таком случае отношение объема кислорода к объему метана равно 2, т.е. для сжигания 1 м3 метана потребуется 2 м3 кислорода.

Соотношение (6) можно записать более универсально:

Очень часто в газопламенном оборудовании в качестве окислителя используется воздух, а именно содержащийся в воздухе кислород. По данным, приведенным в [1], процентное содержание кислорода в воздухе (по массе) составляет 23,2%. Запишем соотношение:

где индекс «вз» — воздух;
Если в соотношение (8) числитель (масса кислорода) и знаменатель (масса воздуха) помножить на массу горючего газа, который необходимо сжечь (окислить), то можно перейти к стехиометрическим соотношениям (по массе):

Для исследования процесса горения метана в воздухе необходимо в соотношение (9б) подставить значение

тогда получим

т. е. для полного сжигания 1 кг метана требуется 17,24 кг воздуха.

Для определения объема воздуха, необходимого для сжигания 1м3 метана, воспользуемся соотношением (7):

где МВЗ = 29 г/моль [1].

В общем виде соотношение (10а) примет вид:

Подставив значения в соотношение (10б), получим, что для сжигания 1 м3 метана потребуется
9,512 м3 воздуха.

Так же в качестве горючих газов часто используются пропан (C3H8) и бутан (C4H10).

Реакция окисления (горения) пропан/кислород и бутан/кислород:

C3H8 + 5xO2 → 3xCO2 + 4xH2O (11)

2xC4H10 + 13xO2 → 8xCO2+10xH2O (12)

Молярные массы: пропана – MC3H8 = 44 г/моль; бутана – MC4H10 = 58 г/моль.
Используя выводы, сделанные для реакции окисления метана и кислорода, получаем, что требуемая масса кислорода (O2) для сжигания 1 кг пропана (C3H8) – 3,636 кг кислорода (O2), а для сжигания 1 кг бутана (C4H10) – 3,586 кг кислорода (O2).

Тогда можем записать:

Учитывая соотношение (9б), определяем, что

т.е. для сжигания 1 кг пропана необходимо 15,672 кг воздуха, а для сжигания 1 кг бутана – 15,457 кг воздуха.

Используя соотношение (7) или (10б), определяем объем кислорода (O2) и воздуха, которые соответственно необходимы для сжигания 1 м3 пропана и 1 м3 бутана, что показано в таблице 1.

Таблица 1. Расход окислителя на 1 кг (1 м3) горючего газа

Окислитель | Горючий газ Метан (CH4) Пропан (C3H8) Бутан (C4H10)
Кислород (O2) 4 кг (2 м3) 3,636 кг (5 м3) 3,586 кг (6,5 м3)
Воздух 17,24 кг (9,512 м3) 15,672 кг (23,779 м3) 15,457 кг (30,914 м3)

Пропан (C3H8) и бутан (C4H10) чаще всего используются не по отдельности, а как смесь горючих газов. Поэтому требуемое количество окислителя для полного сгорания пропанобутановой смеси будет зависеть от процентного соотношения каждого из компонентов.

Пусть γ — доля (по массе) содержания пропана в смеси, а β — доля (по массе) содержания бутана в смеси. γ и β подчинены следующему соотношению:

γ + β=1 (13)

Т.к. пропан и бутан не вступают в химические реакции, то стехиометрическое отношение для каждого из газов не будет меняться, а стехиометрическое отношение для пропанобутановой смеси в зависимости от окислителя будет определяться соотношением:

индекс «C3H8 – C4H10» – пропанобутановая смесь.
Значения стехиометрических соотношений в зависимости от процентного содержания пропана и бутана в смеси представлены в таблице 2.

Таблица 2. Стехиометрические отношения (по массе) для пропанобутановых смесей

Окислитель | Пропанобутановая смесь γ = 0,7; β = 0,3 γ = 0,6; β = 0,4 γ = 0,5; β = 0,5
Кислород (O2) 3,621 3,616 3,611
Воздух 15,607 15,586 15,565

Для того, чтобы определить отношение объема окислителя к объему пропанобутановой смеси, обеспечивающее полное сгорание, согласно соотношению (7) необходимо определить молярную массу пропанобутановой смеси — MC3H8-C4H10.
Для этого воспользуемся законом Дальтона [1]:

Надо учитывать, что в законе Дальтона как температура каждого из газов и их смеси, так и объем, занимаемый как отдельным газом, так и их смесью, одинаковы.

Выразив давление для пропана, бутана, а так же их смеси через уравнение состояния, аналогично (5а) и (5б), можем перейти к следующему соотношению:

Учитывая, что

соотношение (16) можно переписать:

Значения молярных масс пропанобутановых смесей для наиболее используемых соотношений γ и β, приведены в таблице 3.

Таблица 3. Молярные массы пропанобутановых смесей

Молярная масса | Пропанобутановая смесь γ = 0,7; β = 0,3 γ = 0,6; β = 0,4 γ = 0,5; β = 0,5
MC3H8-C4H10 47,435 48,702 50,039

Тогда в соответствии с соотношением (7) или (10б) можно рассчитать стехиометрические соотношения (по объему) для различных пропанобутановых смесей, что и приведено в таблице 4.

Таблица 4. Стехиометрические отношения (по объему) для пропанобутановых смесей

Окислитель | Пропанобутановая смесь γ = 0,7; β = 0,3 γ = 0,6; β = 0,4 γ = 0,5; β = 0,5
Кислород (O2) 5,368 5,503 5,647
Воздух 25,529 26,175 26,857

Следует заметить, что полученные значения расхода окислителя (как по массе, так и по объему) на единицу горючего газа, следует увеличить на 2-5%, т.к. в воздухе и техническом кислороде присутствуют другие компоненты, которые под действием высоких температур горения сами вступают в реакцию окисления и тем самым снижают долю окислителя, приходящуюся на горючий газ.

Так же согласно [1] и [2] закон Дальтона и уравнение состояния соблюдаются в диапазоне низких давлений. Тем не менее, большинство газопламенного оборудования используется при давлениях
до 5 МПа, что позволяет применять как полученные соотношения, так и приведенные значения.

Газопламенное оборудование, спроектированное ООО «Машпроект» (сайт: машпроект.рф
E-mail:  Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript ), обеспечивает оптимальное сгорание горючих газов, как в кислороде, так и в воздухе. Поэтому наша продукция обладает высокой топливной эффективностью и, как следствие, низкими эксплуатационными затратами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глинка Н.Л. Общая химия – Л.: Химия, 1979. – 720 с.

2. Савельев И.В. Общий курс физики. Т. 1 – М.: Наука, 1977 – 416 с.

Молекула метана

Простейший углеводород, метан представляет собой газ с химической формулой Ch5.

Для просмотра молекулы метана в 3D —>>в 3D с Jmol

Химические и физические свойства метана

Атом углерода, находящийся в центре молекулы метана, имеет 4 валентных электрона, и поэтому для завершения его октета требуется еще 4 электрона от четырех атомов водорода.Атомы водорода имеют валентный угол 109 градусов, что придает молекуле тетраэдрическую геометрию.

Основным компонентом природного газа является метан. При сгорании одной молекулы метана в присутствии кислорода выделяется одна молекула CO2[двуокись углерода] и две молекулы h3O (вода):

Ch5 + 2O2 —> CO2 + 2h3O
Прочность ковалентной связи углерод-водород в молекуле метана одна из самых прочных среди всех углеводородов, поэтому его использование в качестве химического сырья ограничено.Поиск того, что может способствовать активации связи С-Н в метане и других низших алканах, является областью исследований, имеющей большое промышленное значение.

Чистый метан не имеет запаха, но при использовании в качестве топлива его обычно смешивают с небольшими количествами сильно пахнущих соединений серы, таких как этилмеркаптан, для обнаружения утечек. Метан является парниковым газом с потенциалом глобального потепления 22 (это означает, что его способность нагревать в 22 раза больше, чем у углекислого газа).Метан образуется в результате разложения некоторых органических веществ в отсутствие кислорода. Поэтому он также классифицируется как биогаз.

По оценкам Геологической службы США, в Соединенных Штатах имеется 320 000 триллионов кубических футов газогидратов, что примерно в 200 раз превышает обычные ресурсы и запасы природного газа в стране. Если бы только 1 процент ресурсов гидрата метана мог быть восстановлен, Соединенные Штаты могли бы более чем удвоить свою внутреннюю базу ресурсов природного газа. Основными источниками метара являются: разложение органических отходов; природные источники (болота): 23 % добыча ископаемого топлива : 20 % добыча метана из угольных пластов процессы пищеварения животных (крупный рогатый скот) : 17 % бактерии, обнаруженные на рисовых плантациях : 12 % биомасса анаэробное нагревание или сжигание 80 % мировых выбросов имеют человеческий источник. Они поступают в основном в результате сельскохозяйственной и другой деятельности человека. За последние 200 лет концентрация этого газа в атмосфере увеличилась вдвое, с 0,8 до 1,7 промилле.

Метан как топливо

Метан важен для производства электроэнергии, поскольку он сжигается в качестве топлива в газовой турбине или парогенераторе. По сравнению с другими углеводородными видами топлива при сжигании метана образуется меньше углекислого газа на каждую единицу выделяемого тепла. Приблизительно 891 кДж/моль теплота сгорания метана ниже, чем у любого другого углеводорода, но отношение теплоты сгорания (891 кДж/моль) к молекулярной массе (16.0 г/моль, из которых 12,0 г/моль приходится на углерод) показывает, что метан, будучи простейшим углеводородом, выделяет больше тепла на единицу массы (55,7 кДж/г), чем другие сложные углеводороды. Во многих городах метан подается в дома для отопления и приготовления пищи. В этом контексте его обычно называют природным газом, который, как считается, имеет энергоемкость 39 мегаджоулей на кубический метр или 1000 БТЕ на стандартный кубический фут.

Метан в виде сжатого природного газа используется в качестве автомобильного топлива и считается более экологически безопасным, чем другие ископаемые виды топлива, такие как бензин/бензин и дизельное топливо.Проведены исследования адсорбционных методов хранения метана для использования в качестве автомобильного топлива.
Сжиженный природный газ (СПГ) — это природный газ (преимущественно метан, группа 5), который был преобразован в жидкую форму для облегчения хранения или транспортировки.

Сжиженный природный газ занимает около 1/600 объема природного газа в газообразном состоянии. Он не имеет запаха, бесцветен, нетоксичен и не вызывает коррозии. Опасности включают воспламеняемость после испарения в газообразное состояние, замерзание и удушье.

Процесс сжижения включает удаление определенных компонентов, таких как пыль, кислые газы, гелий, вода и тяжелые углеводороды, которые могут вызвать трудности на последующих этапах. Затем природный газ конденсируется в жидкость при давлении, близком к атмосферному (максимальное транспортное давление составляет около 25 кПа или 3,6 фунта на кв. Дюйм), путем охлаждения его примерно до -162 ° C (-260 ° F).

СПГ обеспечивает более высокое уменьшение объема, чем сжатый природный газ (СПГ), поэтому плотность энергии СПГ равна 2.в 4 раза больше, чем у СПГ или на 60% больше, чем у дизельного топлива. Это делает экономичной транспортировку СПГ на большие расстояния, где нет трубопроводов. Для его транспортировки используются специально сконструированные криогенные морские суда (газовозы) или криогенные автоцистерны.

СПГ, если он не подвергается глубокой очистке для специального использования, в основном используется для транспортировки природного газа на рынки, где он регазифицируется и распределяется как трубопроводный природный газ. Его также начинают использовать в дорожных транспортных средствах, работающих на СПГ.Например, грузовики, находящиеся в коммерческой эксплуатации, достигают периода окупаемости примерно в четыре года за счет более высоких начальных инвестиций, необходимых для оборудования СПГ на грузовиках и инфраструктуры СПГ для поддержки заправки. Тем не менее, по-прежнему более распространена конструкция транспортных средств, работающих на сжатом природном газе. По состоянию на 2002 год относительно более высокая стоимость производства СПГ и необходимость хранить СПГ в более дорогих криогенных резервуарах замедлили его широкое коммерческое использование.

Мощность на газ

Power to gas — это технология преобразования электроэнергии в газовое топливо.Этот метод используется для преобразования углекислого газа и воды в метан (см. природный газ) с использованием электролиза и реакции Сабатье. [Требуется уточнение] Избыточная мощность или непиковая мощность, генерируемая ветряными генераторами или солнечными батареями, теоретически может использоваться для балансировки нагрузки. в энергосистеме.[нужна цитата]

Ракетное топливо на жидком метане

Жидкий метан в высокоочищенной форме используется в качестве ракетного топлива.

Несмотря на то, что исследования по использованию метана ведутся уже несколько десятилетий, в орбитальных космических полетах еще не использовались серийные метановые двигатели. Это меняется, и недавно жидкий метан был выбран для активной разработки различных двухкомпонентных ракетных двигателей.

С 1990-х годов в ряде российских ракет предлагалось использовать жидкий метан. Одним из российских двигателей, предложенных в 1990-х годах, был РД-192, вариант РД-191, работающий на метане и жидком кислороде.

В 2005 г. американские компании Orbitech и XCOR Aerospace разработали демонстрационный ракетный двигатель на жидком кислороде/жидком метане, а в 2007 г. более крупный двигатель с тягой 7500 фунтов силы (33 кН) для потенциального использования в качестве возвращаемого на Луну двигателя CEV, до Позже программа CEV была отменена.

Совсем недавно американская частная космическая компания SpaceX объявила в 2012 году об инициативе по разработке ракетных двигателей на жидком метане, в том числе, первоначально, очень большого ракетного двигателя Raptor. Raptor проектируется для создания тяги в 4,4 меганьютона (1 000 000 фунтов силы) с удельным импульсом вакуума (Isp) 363 секунды и Isp на уровне моря 321 секундой, и ожидается, что испытания на уровне компонентов начнутся в 2014 году. В феврале 2014 года. Было установлено, что конструкция двигателя Raptor относится к высокоэффективному и теоретически более надежному полнопоточному ступенчатому циклу сгорания, в котором оба потока топлива — окислитель и топливо — будут полностью находиться в газовой фазе, прежде чем они попадут в камеру сгорания.До 2014 года только два полнопоточных ракетных двигателя когда-либо были достаточно развиты для испытаний на испытательных стендах, но ни один из двигателей не завершил разработку и не летал на летательных аппаратах.

В октябре 2013 года Китайская корпорация аэрокосмической науки и техники, государственный подрядчик китайской космической программы, объявила о завершении первого испытания зажигания нового метанового ракетного двигателя LOX. Объем двигателя не указан.

В сентябре 2014 года другая американская частная космическая компания — Blue Origin — публично объявила, что они уже третий год работают над большим метановым ракетным двигателем. Новый двигатель Blue Engine 4 или BE-4 был разработан для создания тяги в 2400 килоньютонов (550 000 фунтов силы). Первоначально планировалось использовать его исключительно на собственной ракете-носителе Blue Origin, но теперь он будет использоваться на новом двигателе United Launch Alliance (ULA) на новой ракете-носителе, которая является преемником Atlas V. В 2014 году ULA указала, что они совершит первый полет новая ракета-носитель не ранее 2019 года.

в изобилии встречается во многих частях Солнечной системы, и его потенциально можно собирать на поверхности другого тела Солнечной системы (в частности, используя производство метана из местных материалов, найденных на Марсе или Титане), обеспечивая топливо для обратного пути.

К 2013 году в рамках проекта НАСА «Морфеус» был разработан небольшой перезапускаемый метановый ракетный двигатель LOX с тягой 5000 фунтов силы (22 кН) и удельным импульсом 321 секунда, подходящий для применения в космосе, включая посадочные модули. Также были разработаны небольшие метановые двигатели LOX с усилием 5–15 фунтов (22–67 Н), подходящие для использования в системе управления реакцией (RCS).

SpaceNews сообщает в начале 2015 года, что французское космическое агентство CNES работает с правительствами Германии и нескольких других стран и к середине 2015 года предложит двигатель LOX/метан для многоразовой ракеты-носителя, а летные испытания маловероятны до 2026 года.

См. также:

Какова геометрия молекулы метана? Интерактивная деятельность, которая включает в себя апплет jmol метана.

Метан — обзор | ScienceDirect Topics

5.11.2.2.3 Метанмонооксигеназа в виде твердых частиц (EC 1.14.13.25)

Метанмонооксигеназа (ММО) является первым ферментом метаболического пути метанотрофов, которые представляют собой бактерии, использующие метан в качестве единственного источника углерода и энергии. . 165 Метанотрофы использовались для борьбы с выбросами метана, 166 мощного парникового газа, а также полезны для биоремедиации, поскольку они могут окислять галогенированные углеводороды. 165,167 ММО в виде частиц, связанных с мембраной (pMMO), растворимая MMO (sMMO), 168 и родственный фермент аммониймонооксигеназа (AMO) 169 являются единственными известными ферментами, способными к гидроксилированию метана путем активации инертного (104 ккал моль) –1 ) связь С–Н в метане.Поэтому они актуальны для разработки новых промышленных катализаторов. Все метанотрофы продуцируют pMMO, которая находится во внутрицитоплазматических мембранах. В условиях дефицита меди несколько штаммов также продуцируют sMMO. 165 Хорошо изученная система sMMO включает гидроксилазу (MMOH), редуктазу и регуляторный белок. 168 Кристаллическая структура MMOH, которая содержит двухжелезный центр с карбоксилатным мостиком, известна уже десять лет. 170 Напротив, большинство вопросов, связанных с биохимией, структурой и механизмом преобладающего фермента окисления метана, pMMO, остались без ответа, несмотря на значительные исследовательские усилия за последние 20 лет. 171

PMMO состоит из трех субъединиц, PMOB ( α , ~ 47 кДа), PMOA ( β , ~ 24 KDA), 172 и PMOC ( γ , ~ 22 KDA), 173 , каждый из которых содержит предполагаемые трансмембранные спирали. Молекулярная масса и олигомеризация состояния PMMO не установлены, но 100 кДа αβγ 7 3 174 и 200 кДа α 2 β 2 γ 2 175 Polypeptide предложенный.Содержание металлов в pMMO является спорным: сообщается о 2–15 ионов меди 174 и 0–2 ионов железа 175 на 100 кДа очищенной pMMO.

Характеристика pMMO привела к трем различным моделям металлического центра(ов), обсуждавшихся Либерманом и Розенцвейгом. 176 Поскольку определение кристаллической структуры pMMO из Methylococcus capsulatus (Bath) 176 установило природу участков металлов, подробности по этим различным моделям здесь не приводятся. Структура pMMO показывает, что по три копии субъединиц pmoA, pmoB и pmoC образуют цилиндрический тример α 3 β 3 γ 3 диаметром примерно 105 90 Å. Растворимая область, состоящая в основном из шести структур β -бочонка, по две от каждого протомера, простирается примерно на 45 Å от мембраны и поддерживается 42 трансмембранными (ТМ) спиралями, по 14 от каждого протомера. В центре тримера образуется отверстие.Тримерная структура pMMO не предполагалась и представляет собой первое экспериментальное свидетельство соотношения субъединиц 1: 1: 1.

Каждый протомер в тримере содержит отдельные копии субъединиц pmoB, pmoA и pmoC ( Рисунок 21 ). pmoB включает остатки 33–414. Предполагается, что первые 32 остатка являются лидерной последовательностью. 172 Растворимые области происходят в основном из pmoB и включают две антипараллельные β -бочкообразные структуры, одну на N-конце, а другую на С-конце. N-концевой β -бочонок состоит из семи цепей и ориентирован примерно под углом 90° от восьмицепочечного С-концевого β -бочонка. Две бочкообразные структуры β разделены шпилькой β , за которой следуют две TM-спирали. Петля из 22 остатков связывает спирали ТМ с С-концевым β -бочонком. Остатки этой петли участвуют во взаимодействиях интерфейса тримера с бочкообразными структурами β соседнего протомера, тогда как шпилька β участвует во внутрипротомерной стабилизации.Субъединица pmoB также содержит биядерный медный центр в N-концевом β -бочонке (см. ниже в этом разделе).

Рис. 21. Стереоизображение одиночного протомера pMMO, где pmoB показан пурпурным цветом, pmoA — желтым, а pmoC — синим. Ионы меди показаны голубыми сферами, а цинк — серой сферой.

Воспроизведено из Р. Л. Либермана; AC Rosenzweig, Nature 2005 , 434, 177–182, с разрешения Nature Publishing Group.

Субъединицы pmoA и pmoC находятся преимущественно в мембране. Субъединица pmoA состоит из семи спиралей TM и пакетов против двух спиралей TM из pmoB (, рисунок 21, ). Эти спирали, которые охватывают диапазон наблюдаемых длин спиралей TM, наклонены друг относительно друга, а некоторые из них сильно наклонены относительно нормального липидного бислоя. Две С-концевые спирали обращены к отверстию в центре тримера и взаимодействуют со своими аналогами из двух других протомеров. Короткая спираль и структура шпильки β выступают из мембраны и взаимодействуют с растворимой областью pmoB.pmoC включает пять спиралей ТМ, которые ориентированы примерно параллельно нормали к мембране и друг к другу (, рис. 21, ).

Кристаллическая структура показывает три металлических центра на протомер ( Рисунки 21 и 22 ). Первый сайт ( ( a )) расположен в pmoB приблизительно на 25 Å выше мембраны и вблизи поверхности N-концевого β -бочонка. Ион металла был отнесен к меди на основании сильных пиков на аномальных картах Фурье, рассчитанных с использованием данных, собранных вблизи краев поглощения меди и цинка.Нет никаких доказательств того, что этот участок содержит более одного иона меди, и попытки смоделировать дополнительные ионы меди не согласовывались с аномальными картами Фурье. Ион меди координируется δ атомами азота His48 и His72 с почти линейной геометрией. Gln404 также находится в пределах 3 Å от иона меди. Второй участок меди ( Рисунок 22 ( b )) является двухъядерным и также расположен в N-конце β -ствола pmoB, примерно в 21 Å от моноядерного участка ( Рисунок 21 и 22 ).Сайт расположен примерно на 10 Å выше границы липидного бислоя. В соответствии с взаимодействием Cu-металл 2,57 Å, определенным с помощью EXAFS, 175 , расстояние Cu-Cu в биядерной модели сокращается примерно до 2,6 Å. Один ион меди координируется N-концевым остатком pmoB, His33. Азот N-концевой аминогруппы и азот боковой цепи δ находятся в пределах координирующего расстояния. Второй ион меди координируется азотом δ His137 и азотом ε His139 ( рис. 22 ( b )).Эти остатки высоко консервативны в pMMO и AMO ряда организмов. Остатки His33 и His139 удерживаются на месте водородными связями с боковой цепью Glu35 и карбонильным кислородом Gly152 соответственно. Оба этих остатка также сохраняются. Могут присутствовать дополнительные терминальные или мостиковые лиганды, но они не наблюдаются на картах электронной плотности с разрешением 2,8 Å.

Рисунок 22. Металлоцентры pMMO. Расстояния измеряются между центрами металлов. Аномальные разностные карты Фурье, желтая для края поглощения Cu и красная для края поглощения Zn, накладываются на окончательную карту электронной плотности 2Fo-Fc.(а) Моноядерный участок меди. (б) Двуядерный медный участок. (c) Цинковый участок.

Воспроизведено из Р. Л. Либермана; AC Rosenzweig, Nature 2005 , 434 , 177–182, с разрешения Nature Publishing Group.

Третий сайт, занимаемый ионом Zn в кристалле, расположен примерно на 13 Å ниже поверхности мембраны и координируется Asp156, His160 и His173 из pmoC и Glu195 из pmoA ( Рисунок 22 ( c )).Присутствие Zn в этом месте является артефактом кристаллизации, а физиологический ион металла неизвестен. Поскольку разрешение 2,8 Å при определении кристаллической структуры не позволяет получить точное описание координационной геометрии металлических центров, pMMO был повторно исследован с помощью рентгеновской абсорбционной спектроскопии для анализа состояний окисления и координационного окружения металлических центров. — изолированные (pMMO iso ), химически восстановленные (pMMO red ) и химически окисленные (pMMO ox ) образцы. 177 Рентгеновские спектры поглощения вблизи края (XANES) показывают, что pMMO iso содержит как Cu(I), так и Cu(II) и что центры pMMO подвергаются окислительно-восстановительной химии. Анализ EXAFS выявляет взаимодействие Cu-Cu во всех окислительно-восстановительных формах фермента. Расстояние Cu–Cu увеличивается с 2,51 до 2,65 Å при восстановлении, что сопровождается увеличением средних длин связей Cu–O/N. Полученные данные дополняют кристаллографические данные и дают новое представление о состояниях окисления и возможных электронных структурах ионов pMMO Cu.

В заключение, структура pMMO обнаруживает неожиданное тримерное расположение и общие складки трех субъединиц. Два из трех металлических центров, моделируемых как одноядерная и двухъядерная медь, расположены в растворимых областях субъединицы pmoB. Третий металлический центр, занятый цинком в кристалле, находится внутри мембраны с лигандами, происходящими как из pmoC, так и из pmoA. Возможно прямое ET между металлическими центрами. Ни место окисления метана, ни пути (пути) входа субстрата и выхода продукта до сих пор не идентифицированы.

Что такое метан? — Реакции и формулы — Видео и стенограмма урока

Основы склеивания

Метан классифицируется как органическое соединение, вещество, состоящее в основном из углерода и водорода. На самом деле метан — это соединение, состоящее исключительно из углерода и водорода, или углеводород . С формулой Ch5, то есть с четырьмя атомами водорода, связанными с одним атомом углерода, метан является простейшим из углеводородов, группу, также называемую алканами .

Химические связи в метане классифицируются как ковалентные связи . Ковалентная связь образуется, когда два или более атома имеют один или несколько общих электронов, расположенных на внешнем энергетическом уровне, также известном как валентная оболочка. Валентные электроны от каждого донорного атома образуют пары за счет перекрытия их электронных облаков, создавая ковалентную связь.

Для метана ковалентные связи образуются в результате совместного использования одного электрона от каждого водорода с четырьмя неспаренными валентными электронами одного атома углерода.Атомы водорода расположены вокруг центрального атома углерода в геометрии, известной как тетраэдрическая геометрия . Тетраэдрическая геометрия означает, что если провести линию, соединяющую три атома водорода на одной стороне молекулы, получится пирамида с четырьмя треугольными гранями.

Фундаментальные реакции

Несмотря на то, что метан участвует в самых разных реакциях, две реакции имеют особое значение: горение и галогенирование. Сжигание метана в промышленных источниках или в смеси с другими углеводородами в природном газе широко используется в промышленности для выработки электроэнергии и в домах для выработки тепла.Галогенирование включает добавление галогена, одного из элементов, находящихся в группе 17 периодической таблицы, для получения соединений, известных как метилгалогениды. Продукты галогенирования используются в производстве всего, от пластмасс до фармацевтических препаратов. Давайте посмотрим на оба из них немного более внимательно.

Начнем с горения метана . Горение, реакция, очень распространенная среди углеводородов, включает реакцию метана с газообразным кислородом. При добавлении тепла, открытого пламени или искры метан подвергается реакции окисления, реакции, которая включает передачу электрона, в этом случае электрон от каждого атома углерода передается кислороду. Если сгорание метана очень полное, то продуктами реакции будут только углекислый газ, вода и тепло. Если кислорода недостаточно для полного сгорания, в процессе неполного сгорания в дополнение к углекислому газу и воде образуется окись углерода.

Теперь давайте снова посмотрим на галогенирование метана . Реакции галогенирования с метаном, как указывалось ранее, включают реакцию метана с галогеном. Галоген может быть фтором, хлором, бромом или йодом. Реакция происходит, когда галоген, например Cl2, подвергается воздействию ультрафиолетового света. Ультрафиолетовый свет разрывает связь между двумя атомами хлора с образованием свободных радикалов или атомов, содержащих неспаренный электрон. Свободный радикал хлора реагирует с молекулой метана, образуя связь с атомом углерода с образованием метилгалогенида, хлорметана (CH sub 3 Cl), и вызывает потерю водорода с образованием хлористого водорода или HCl.

Краткий обзор урока

Метан — молекула органического углеводорода, самая простая молекула среди алканов. Связи, образующие молекулу метана, представляют собой ковалентные связи с тетраэдрической геометрией . Метан встречается на Земле в виде природного газа или продукта разложения, и это соединение встречается на других планетах в пределах и за пределами нашей Солнечной системы. В реакциях горения с метаном образуются двуокись углерода, вода, тепло, а в случае неполного сгорания – окись углерода.Реакции галогенирования происходят, когда галоген реагирует с метаном с образованием метилгалогенида.

Формула метана: структура, использование, получение и свойства

Знаете ли вы, какое химическое соединение широко известно как болотный газ? Какой газ является основным компонентом природного газа? Это метан, первый член ряда гомологичных алканов и простейший углеводород. Метан является мощным парниковым газом, который примерно в \(28\) раз сильнее нагревает Землю, чем углекислый газ. Он образуется при разложении животных и растений на заболоченных участках. Газообразный метан также является основным компонентом гобарного газа, биогаза и угольного газа. В этой статье мы узнаем больше о метане и формуле метана.

Структура метана
Формула

Молекулярная формула метана: \({\rm{C}}{{\rm{H}}_4}\). Это гидрид группы \(14\) и простейший алкан. Это одноуглеродное соединение, в котором одинарные связи соединяют углерод с четырьмя атомами водорода.

Молярная масса

Молярная масса метана, \({\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{\rm{ = Atomic}}\,{\rm{mass}} \, {\ rm {из}} \, {\ rm {углерод + 4 (атомный}} \, {\ rm {масса}} \, {\ rm {из}} \, {\ rm {водород)}} \)

\({\rm{ = 12}}{\rm{.01u + 4(1}}{\rm{.007u) = 16}}{\rm{.017u}}\)

Следовательно, один моль метана весит 16,01 а.е.м.

Изучение концепции метаногенов

Гибридизация метана

Гибридизация — это концепция смешивания атомных орбиталей в новые гибридные орбитали, которые обычно имеют более низкую энергию и подходят для спаривания электронов с образованием химических связей. {\rm{3}}}\) Гибридизация

Изучение концепций экзамена на Embibe

Основное состояние углерода имеет два электрона на \({\rm{2s}}\) орбитали и \(1\) электрон каждый в \({\rm{2Px}}\) и \({\rm{ 2Py}}\) орбиталь. Орбиталь \({\rm{2Pz}}\) пуста. Однако в возбужденном состоянии один спаренный электрон с орбиты \({\rm{2s}}\) перескакивает на пустую орбиталь \({\rm{2Pz}}\).

Следовательно, есть четыре орбитали, \({\rm{2s, 2Px, 2Py}}\) и \({\rm{2Pz}}\), однопарные орбитали, которые легко принимают электроны от других атомов.{\г{о}}}\).

Дипольный момент

Дипольный момент метана \({{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}\) равен нулю. Метан имеет тетраэдрическую форму, и благодаря этому строению каждая пара связей находится на равном расстоянии друг от друга. Это симметричное расположение сводит на нет дипольный момент отдельной связи. Следовательно, результирующий дипольный момент молекулы метана равен нулю.

Практические экзаменационные вопросы

Структура Льюиса из метана

Углерод принадлежит к группе \(14\) Периодической таблицы и имеет \(4\) электронов в своей валентной оболочке.{\rm{3}}}\) гибридные орбитали углерода образуют четыре сигма-связи с четырьмя атомами водорода. Скелетная формула \({{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}\) показана ниже.

Трехмерное представление

Метод клина-тире используется для представления \({\rm{3 — D}}\) структуры органического соединения. \({\rm{3 — D}}\) структура метана имеет следующие аспекты-

  1. Сплошной клин используется для обозначения связи, которая выступает из плоскости бумаги по направлению к зрителю.
  2. Штриховой клин используется для обозначения связи, выступающей от зрителя или в плоскости бумаги, а
  3. Линия используется для обозначения связи, лежащей в плоскости бумаги

Приготовление метана

Лабораторное получение метана включает нагревание этаноата натрия со смесью гидроксида натрия в присутствии катализатора оксида кальция. Группа \({\rm{ – COONa}}\) из этаноата натрия замещается атомом водорода из гидроксида натрия с образованием метана, а гидроксид натрия превращается в карбонат натрия.\circ {\rm{C}}\) Растворимость Нерастворим в воде, растворим в этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне, бензоле, толуоле, метаноле

Химические свойства 2 М4-этана
  1. Горение : Метан подвергается сгоранию на воздухе и горит голубым пламенем с образованием двуокиси углерода и воды. Реакция следующая:
    \({\rm{C}}{{\rm{H}}_4} + 2{{\rm{O}}_2} \to 2{\rm{C}}{{ \rm{O}}_2} + 2{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\)
  2. Реакция замещения : когда смесь метана и хлора подвергается воздействию ультрафиолетового света – обычно солнечный свет – происходит реакция замещения, и органическим продуктом является хлорметан.Эта реакция протекает по свободнорадикальному механизму, в котором атомы водорода в молекуле метана замещаются по одному атомами хлора.

Использование метана

  1. Метан используется в качестве топлива для приготовления пищи, поскольку он производит больше энергии на единицу веса по сравнению с нефтью и углем. Не имеет запаха и не чернит посуду.
  2. Метан используется для выработки электроэнергии в бытовых и промышленных целях.
  3. Газообразный метан служит исходным материалом для многих химических веществ, таких как метанол (метиловый спирт), хлороформ и т. д.
  4. Это обычный ингредиент ткани, пластика, антифриза и удобрения.
  5. Метан сгорает не полностью с образованием углеродистых отложений, известных как сажа. Углеродная сажа используется для производства красок, типографских чернил и упрочнения резины для автомобильных шин.
  6. Газообразный метан используется для производства аммиака, который является ключевым соединением в производстве удобрений.
  7. Метан не оставляет следов, что делает его идеальным для использования в качестве ракетного топлива.

Метаналь

Метаналь, широко известный как формальдегид, представляет собой природный ядовитый газ с сильным резким запахом.Он бесцветный, легковоспламеняющийся и представляет собой простейший альдегид, получаемый при окислении метанола на воздухе.

Попытка пробных тестов

Молекулярная формула метаналя

Химическая формула метаналя \({\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\) и имеет молярную массу \( {\rm{30}}{\rm{0,026\;г/мл}}\).

Структурная формула метаналя

Метаналь состоит из одного атома углерода, к которому одинарной связью присоединены два атома водорода.{\rm{2}}}\) гибридизованный углерод образует \(3\) сигма-связи. Образование \(3\) сигма-связей придает метаналу основную треугольную форму с валентными углами \(120\) градусов. Только две из трех \({\rm{p}}\) орбиталей углерода участвуют в гибридизации; следовательно, одна орбиталь \({\rm{p}}\) негибридизована. Эта негибридная \({\rm{p}}\) орбиталь образует \({\rm{pi}}\) связь с негибридной \({\rm{p}}\) орбиталью атома кислорода. Эта \({\rm{p}}\) орбиталь направлена ​​выше и ниже плоскости бумаги.

Концепция изучения аммиака

Структура и формула дифенилметана

Диарилметан или дифенилметан представляет собой замещенное метаном органическое соединение с формулой \({\left( {{{\rm{C}}_6}{{\rm{H}}_5}} \right)_2}{\rm{ C}}{{\rm{H}}_2}\) (часто сокращенно \({\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{P} }{{\rm{h}}_{\rm{2}}}.\) Дифенилметан образуется, когда две фенильные группы заменяют два атома водорода метана. Это белое твердое вещество, также известное как бензгидрил.

Его получают алкилированием Фриделя-Крафтса бензилхлорида бензолом в присутствии кислоты Льюиса, такой как хлорид алюминия.

\({{\rm{C}}_6}{{\rm{H}}_6}{\rm{C}}{{\rm{H}}_2}{\rm{Cl}} + {{ \rm{C}}_6}{{\rm{H}}_6} \to {\left( {{{\rm{C}}_6}{{\rm{H}}_5}} \right)_2 {\rm{C}}{{\rm{H}}_2} + {\rm{HCl}}\)

Структура дифенилметана следующая:

Сводка

За последние годы концентрация метана в атмосфере увеличилась более чем в два раза. Около \(20\%\) потепления, которое сейчас переживает наша планета, можно отнести на счет этого газа. В атмосфере не так много метана — его концентрация в атмосфере примерно в \(200\) раз меньше, чем углекислого газа. Но химическая форма метана удивительно эффективно удерживает тепло, а это означает, что добавление небольшого количества метана в атмосферу может сильно повлиять на то, насколько сильно и как быстро планета нагревается. Следовательно, важно знать его строение и связанные с ним свойства. Благодаря этой статье мы узнали формулу, структуру, гибридизацию и свойства метана.Мы также узнали о его использовании и некоторых его производных.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, СВЯЗАННЫЕ С МЕТАНОМ

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о формуле метана

Q.1. Как образуется метан?
Ответ:
 Метан образуется при нагревании этаноата натрия со смесью гидроксида натрия в присутствии катализатора на основе оксида кальция.

Q.2. Почему формула метана \({\rm{C}}{{\rm{H}}_4}\)?
Ответ:
 У углерода четыре валентных электрона, и ему нужно еще четыре электрона, чтобы завершить свой октет.Поскольку он не может ни приобретать, ни терять электроны, он делит свои электроны с другими атомами в стабильной конфигурации благородного газа. В метане потребность в еще четырех электронах удовлетворяется атомами водорода; следовательно, формула имеет вид \({\rm{C}}{{\rm{H}}_4}\).

Q.3. Существует ли скелетная формула метана?
Ответ:  Да, для метана существует скелетная формула, показанная ниже:

В.4. Что представляет собой структура метана по Льюису?
Ответ:  Углерод принадлежит к 14 группе Периодической таблицы и имеет 4 электрона на валентной оболочке. Эти электроны представлены точками вокруг химического символа углерода. Поскольку есть четыре валентных электрона, ему нужно еще четыре электрона, чтобы завершить его конфигурацию октета. Этот недостаток четырех электронов восполняется электронами четырех атомов водорода. Диаграмма Льюиса \({\rm{C}}{{\rm{H}}_4}\) показана ниже.

Q.5. Почему метан плохой проводник электричества?
Ответ: Метан плохо проводит электричество, поскольку все связи в молекулах метана являются ковалентными. Не существует свободного электрона, который может помочь в проведении электричества.

Q.6. Что происходит при сжигании метана в воздухе?
Ответ:  Метан сгорает на воздухе и горит голубым пламенем с образованием углекислого газа и воды.Реакция следующая-

\({\rm{C}}{{\rm{H}}_4} + 2{{\rm{O}}_2} \to 2{\rm{C}}{{\rm{O}} _2} + 2{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\)

Q. 7. Нарисуйте электронную структуру метана.
Ответ: Электронная структура метана —

Если у вас есть какие-либо вопросы по формуле метана или в целом по этой статье, отправьте нам сообщение через поле для комментариев ниже, и мы свяжемся с вами как можно скорее.

56 просмотров

Список полезных ископаемых от А до Я

Эти алфавитные списки включают синонимы общепринятых названий минералов, произношение этого имени, происхождение имени и информацию о местонахождении. Посетите наш расширенный выбор изображений минералов.


Значки быстрого доступа Легенда
Б Допустимые виды (выделено жирным шрифтом) — все минералы, имеющие IMA утверждены или считались действительными до 1959 г., выделены жирным шрифтом тип.
Значок произношения — звуковой файл предоставлен любезно предоставленным фото Атласа минералов.
Значок изображения минерала — для этого присутствует изображение минерала. минеральная. Нажмите на значок, чтобы просмотреть изображение.
Значок галереи изображений минералов — присутствуют несколько изображений для этого минерала. Нажмите на значок, чтобы просмотреть галерею изображений.
Значок jCrystal Form — есть кристаллоформитель (jCrystal) форма этого минерала.Нажмите на значок, чтобы просмотреть форму кристалла. апплет.
NEW — файл структуры jPOWD от американского минералога Присутствует база данных кристаллической структуры. Щелкните значок, чтобы просмотреть апплет Crystal Structure, полученный из файлов .cif используя jPOWD..
 
Значки расчетной радиоактивности
Радиация Обнаруживаемый с очень чувствительным инструменты. Интенсивность гамма-излучения API < API 500 единиц.
Очень слабое излучение. Интенсивность гамма-излучения API > 501 Единицы API и < 10 000 единиц API.
Радиация слабая. Интенсивность гамма-излучения API > 10 001 Единицы API и < 100 000 единиц API.
Сильное излучение. API Интенсивность гамма-излучения > 100 001 единиц API и < 1 000 000 единиц API.
Очень сильное излучение. API Интенсивность гамма-излучения > 1 000 001 единиц API и < 10 000 000 единиц API.
Радиационная опасность. Интенсивность гамма-излучения API > 10 000 001 Единицы API.
Разбивка по видам минералов В Вебминерал

№ видов

Примечания
2 722 Допустимые виды минералов, одобренные IMA.
1 627 Текущее количество действительных минералов до 1959 г. (дедушкиные виды).
4 349 Всего допустимых видов
111 Не одобрено IMA.
81 Ранее действительный вид, дискредитированный IMA.
149 Предлагаемые новые минералы ожидают публикации.
6+6=12 Дубликаты минералов с допустимой Даной или Струнц Классификационные номера.
12 Потенциально действительные полезные ископаемые, не представленные ИМА.
4 714 Общая сумма в Webmineral
2691 Количество синонимов названий минералов (Все Минералы=7,407)

Списки других видов минералов в алфавитном порядке в Интернете

Щелочные орехи (английский)
Щелочные орехи (Франция)
Галереи Аметиста, Инк. — Минеральная галерея
АФИНА Минералогия
Калифорнийский технологический институт
Евромин Проект
Кол-де-Парижские шахты
Миниатюры между Большим взрывом и туалетами
MinDat.org (списки Джолиона Ральфа)
Минералогический клуб Антверпена, Бельгия (список Майкла Купера)
MinLex (Deutsch) «Минеральный лексикон»
Мин. Макс. (немецкий)
Мин. Макс. (английский)
Королевство минералов и драгоценных камней
У.С Беркли

Химические реакции. Общая информация

Химические реакции – общая информация

Химические реакции. Общая информация

Химические уравнения — это сокращенный метод представления химических реакций. В химической реакции реагенты (то, что вы начинаете) превращаются в продукты (то, чем вы заканчиваете). Реагенты, показанные в левой части уравнения, и продукты, показанные в правой, разделены стрелкой.Уравнение ниже представляет собой реакцию углерода с газообразным кислородом с образованием двуокиси углерода.

C + O 2 CO 2

Эту реакцию также можно представить графически:

Обратите внимание, что число атомов углерода одинаково по обеим сторонам стрелки. На стороне реагента находится один атом углерода, а на стороне продукта — один атом углерода. То же верно и для кислорода, за исключением того, что с каждой стороны находится по два атома кислорода (помните, что индекс «два» в молекуле кислорода означает, что два атома кислорода связаны вместе).Когда количество атомов в каждой части уравнения одинаково, говорят, что уравнение уравновешено. Сбалансированное уравнение согласуется с законом сохранения материи, который гласит, что материя не создается и не разрушается во время химической реакции.

Когда метан (CH 4 ) реагирует с кислородом, образуется двуокись углерода и вода.

CH 4 + O 2 H 2 O + CO 2

Здесь мы замечаем, что реакция не уравновешена, так как количество атомов водорода с каждой стороны разное.То же самое верно и для количества атомов кислорода. Чтобы сбалансировать это уравнение, мы должны добавить коэффициенты перед кислородом и водой. Коэффициенты используются, когда мы хотим представить более одного конкретного атома или молекулы.

CH 4 + 2 O 2 2 H 2 O + CO 2

При добавлении коэффициентов реакция уравновешивается. Одна молекула метана взаимодействует с двумя молекулами кислорода, образуя одну молекулу углекислого газа и две молекулы воды.Наглядно это может быть представлено:

Часто физическое состояние реагентов или продуктов также включается в уравнение: (s) используется для твердого тела, (l) для жидкости и (g) для газа. Если вещество растворено в воде, используется (aq), что означает водный. Добавляя эти символы, уравнение принимает вид: CH 4 (г) + 2 O 2 (г) 2 H 2 O(ж) + CO 2 (г)

Ряд других символов иногда используется при написании химических уравнений.

Продолжайте читать о том, как классифицировать реакции.

Что такое газ метан в органической химии? | КАКАЛИ ГОШ, преподаватель, блогер. Магистр химии.

Первым соединением класса парафинов или алкенов является газообразный метан. Газ Метан также известен как сладкий газ или Болотный газ . Его молекулярная формула Ch5.

Метановый газ является основным компонентом природного газа, добываемого из подземных нефтяных скважин. Метановый газ на 90% состоит из природного газа.

Метановый газ также встречается в угольных шахтах. Угольный газ, получаемый в результате внутренней перегонки древесины, также содержит около 50 % газообразного метана .

Метановый газ не токсичен. Это бесцветный газ без запаха и вкуса. Газ Метан намного легче воздуха. Плотность его паров примерно вдвое меньше плотности паров воздуха.

Метан является неполярным газом и, следовательно, нерастворим в воде, но растворим в органических растворителях, таких как спирт, эфир, бензол, ацетон, толуол и т. д.

При охлаждении под давлением при критических температурах газообразный метан сначала становится жидким, а затем твердым. Температура плавления газа метана составляет 87,2К , а температура кипения составляет 111,6К.

Плотность газа метана 0,66 кг/куб.м при температуре 25ᵒC и давлении 1 атмосфера.

Читайте также : Что такое метанол или метиловый спирт?

Масс-дифракция и другие анализы доказали, что химическая формула метана газа – Ch5.В метане центральный атом углерода непосредственно связан с четырьмя атомами водорода.

Атом углерода в метане sp3 гибридизован. Геометрия молекулы метана тетраэдрическая. Валентный угол H — C — H составляет 109×28’ , а валентное расстояние C — H составляет 1,09 Å.

Все четыре атома водорода в метане эквивалентны. Из-за замещения одного атома Н любым одновалентным атомом или группой получают только одно монозамещенное соединение. Это означает, что все четыре H-атома метана эквивалентны.

Подготовка газообразного метана

Существуют различные методы подготовки газообразного метана . Из них наиболее важными являются лабораторный метод и синтетический метод.

Лабораторный метод

При лабораторном методе безводный ацетат натрия смешивают с сухим содалимом в соотношении 1:3 и затем нагревают. В результате получается газ метан.

Ch4COONa +NaOH ⟶ Ch5 + Na2CO3

Синтетический метод

В этом методе смесь СО или СО2 и водорода пропускают над никелевой пылью при температуре 573–673 К, в результате чего образуется газообразный метан . полученный.

CO +3h3 ⟶ Ch5 + h3O | CO2 + 4h3 ⟶ Ch5 + 2h3O

Другие методы (метод комнатной температуры)

При комнатной температуре при восстановлении Ch4-I этиловым спиртом и парой Zn-Cu получается чистый метан. Опять же, газообразный метан также получают путем гидролиза Al4C3.

Ch4-I + Zn + C2H5-OH ⟶ Ch5 + Zn (OC2H5I)

Слово Марс означает гнилое болото. Метановый газ называется Болотный газ. Это связано с тем, что газообразный метан образуется при разложении растений и животных в прудах, билах и водно-болотных угодьях.

То есть газообразный метан образуется при бактериальном разложении целлюлозы, полученной из растений.

Газообразный метан часто образуется в результате бактериального разложения животных с растениями в разлагающихся илистых водно-болотных угодьях.

Также производит небольшое количество фосфина и дигидрида фосфора. Дигидрид фосфора — легковоспламеняющееся вещество. Он воспламеняется при контакте с воздухом.

В результате и метан, и фосфин горючи, воспламеняются и излучают свет.Это называется блуждающий огонек или Алея .

Использование газообразного метана

Газообразный метан является основным компонентом сжатого природного газа (СПГ), который используется в качестве отличного топлива в различных секторах для различных целей.

В качестве топлива отлично подойдет газ метан . Это связано с тем, что газ метан загрязняет воздух меньше, чем другие виды топлива. Опять же, он имеет высокую теплотворную способность.

По этой причине газ метан используется в качестве топлива в печах, водонагревателях, печах, автомобилях, турбинах и других вещах.Также используется для обогрева дома.

Являясь основным компонентом СПГ, метановый газ важен для выработки электроэнергии путем сжигания в качестве топлива в турбинах или парогенераторах. Во многих городах метан подается в домохозяйства для отопления и приготовления пищи.

В качестве ракетного топлива метан дает преимущество в производстве малых молекул выхлопных газов по сравнению с керосином.

Существует множество других применений газообразного метана в органической химии. Например, CO2, полученный в результате рассеяния тепла метаном, используется для производства красок, типографских красок и автомобильных шин.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.