Formula moleculară și structurală metan

Formula moleculară, structurale și electronice de metan se bazează pe teoria structurii compușilor organici Butlerov. Înainte de a scrie aceste formule, vom începe cu o scurtă caracterizare a hidrocarburii.

Caracteristici de metan

Această substanță este un exploziv, este, de asemenea numit „marsh“ de gaz. Mirosul specific al hidrocarburilor care limitează cunoscute tuturor. Procesul de ardere a acestuia este lăsat componente chimice nocive pentru organismul uman. Că metanul este un participant activ la formarea efectului de seră.

proprietățile fizice

Primul reprezentant al seriei omoloage de alcani a fost descoperit de oamenii de știință în atmosfera Titan și Marte. Având în vedere faptul că metanul este legat de existența unor organisme vii a apărut ipoteza existenței vieții pe aceste planete. Pe Saturn, Jupiter, Neptun, Uranus, produsul metan a apărut ca procesarea chimică a substanțelor de origine anorganică. Pe suprafața planetei noastre a conținutului său scăzut.

caracteristici generale

Metanul are nici o culoare, este mai ușor decât aerul, aproape de două ori, este slab solubil în apă. Compoziția gazelor naturale suma ajunge la 98 la sută. Gazul care trece uleiul conține la 30 la 90 la suta metan. În mai mult metan este de origine biologică.

Copitate ierbivore capre și vaci emit prelucrarea în stomacuri de bacterii cantitate destul de semnificativ de metan. Printre sursele importante ale seriei omoloage de alcani selectați mlastini, termite, filtrarea fotosinteza a plantelor de gaze naturale. La detectarea urmelor de metan de pe planetă, putem vorbi despre existența vieții sale biologice.

Metodele de preparare

Formula structurală detaliată a metanului este dovada că în molecula sa saturat numai legături simple formate nori hibride. preparare materializări laborator suplimentar de note hidrocarbură alierea cu acetat de sodiu solid cu alcalii și interacțiunea de carbură de aluminiu cu apă.

Solid metan flacără albastră, subliniind ordinul 39 MJ pe metru cub. amestec exploziv formează substanța în aer. Metanul cel mai periculos, care este eliberat în timpul miniere subterane zăcămintelor minerale în minele de munte. Risc ridicat de explozie a plantelor de metan și a cărbunelui și brichetare de îmbogățire, precum și industriile de sortare.

efect fiziologic

În cazul în care procentul de metan în aer este de 5 si 16 la suta, in contact cu oxigenul poate fi aprins metan. În cazul unei creșteri semnificative a amestecului chimic crește probabilitatea de explozie.

Dacă concentrația de aer din aleanul este de 43 la suta, este cauza sufocarea.

Cu viteza de propagare a exploziei de la 500 până la 700 de metri pe secundă. Odată metan este pusă în contact cu o sursă de căldură, procesul de aprindere alcan are loc cu o oarecare întârziere.

Acesta a fost pe această producție pe bază de proprietate de echipamente și de siguranță a componentelor explozive electrice protejate contra exploziei.

Deoarece metanul este hidrocarbura saturata cea mai stabilă termic, este utilizat pe scară largă ca combustibil industrial și casnic și este, de asemenea, utilizat ca materie primă valoroasă pentru sinteza chimică. Formula structurală a-etil tri-metan caracterizează caracteristicile structurale ale membrilor acestei clase de hidrocarburi.

In procesul reacției chimice cu clor prin expunerea la radiații ultraviolete poate fi format din mai multe produse de reacție. În funcție de cantitatea de materie primă poate fi în substituirea primi clormetan, cloroform, tetraclorură de carbon.

În cazul arderii incomplete de metan format funingine. Formaldehida se formează în cazul oxidării catalitice. Produsul de reacție final este bisulfura de carbon cu sulf.

Structura de metan Proprietăți

Care este formula sa structurală? Metanul se referă la hidrocarburi saturate cu formula generală _{CnH2n + 2.} Să considerăm o anumită formațiune molecula pentru a explica modul în care se formează formula structurală.

Metanul este compus dintr-un atom de carbon și patru atomi de hidrogen legați împreună prin legături covalente momentul dipolar. Vom explica structura bazată pe structurale atomii de carbon formule.

Vezi hibridizare

Structura spațială a metan caracterizat prin structura tetraedrică. Deoarece în exterior, la carbon patru electroni de valență, tranziția de electroni are loc la atomul de încălzire cu un al doilea s-orbitali la p. Ca rezultat, ultimul nivel de putere la atomul de carbon situat patru nepereche ( „liber“) a electronului. Formula structurală completă de metan se bazează pe faptul că formarea celor patru nori hibrizi care sunt orientate în spațiu, la un unghi de 109 de grade 28 de minute, formând o structură tetraedru. Mai departe există vârfuri suprapuse nori hibride cu atomi de hidrogen nori non-hibrid.

Formula structurală completă și metan condensat îndeplinește în totalitate teoria Butlerova. Între formele de carbon și hidrogen simplu (simplu) o legătură, astfel încât reacțiile chimice nu sunt tipice conexiune.

Mai jos este formula structurală finală. Metanul - este primul reprezentant al clasei de hidrocarburi saturate, are proprietati tipice limita alean. Formula structurală E și metan confirmă tipul de hibridizare a atomului de carbon din materia organică.

De la cursul de chimie școală

Această clasă de hidrocarburi, reprezentative pentru care este un „gaz de mlaștină“, a studiat în decurs de 10 clase de liceu. De exemplu, copiii propus sarcină următoarele caractere: „Scrieți formulele structurale de metan“. Trebuie să se înțeleagă faptul că numai o configurație structurală detaliată pentru această substanță poate fi pictat pe teoria Butlerova.

Formula sa scurtat va fi aceeași ca și moleculare, scrise sub formă de CH4. În conformitate cu noile standarde federale de învățământ, care sunt impuse în legătură cu reorganizarea învățământului din Rusia în cursul chimie de bază toate aspectele legate de caracteristicile claselor de substanțe organice, înțeleg de supraveghere.

sinteză industrială

Procese industriale bazate pe metan astfel o componentă chimică importantă au fost dezvoltate ca acetilenă. Baza cracarea termică sau electrică a fost exact formula sa structurală. Metan în oxidarea catalitică a amoniacului, pentru a forma acidul cianhidric.

Aplică acest material organic pentru producerea gazului de sinteză. Prin reacția cu abur, un amestec de monoxid de carbon și hidrogen, care sunt materii prime pentru limita producția de alcooli monohidroxilici, compușii carbonil.

De o importanță deosebită este reacția cu acid azotic, rezultând în nitrometan.

Utilizarea drept carburant

Din cauza lipsei de surse naturale de hidrocarburi, precum și sărăcirea bazei de resurse, în special în chestiune relevantă referitoare la căutarea de noi (alternative) pentru combustibil. O astfel de opțiune este de biodiesel, care a inclus acolo și metan.

Având în vedere diferența de densitate între combustibil benzina și primul membru al clasei de alcani, există anumite caracteristici în aplicarea ei ca sursă de energie pentru motoare auto. Pentru a evita necesitatea de a transporta o cantitate mare de metan, prin compresie pentru a crește densitatea sa (sub o presiune de aproximativ 250 de atmosfere). Metan depozitate în stare lichefiată în tuburi instalate în vehicul.

Expunerea la atmosfera

Am discutat deja faptul că metanul are un impact asupra efectului de seră. În cazul în care gradul acțiunii de monoxid de carbon (4) asupra climei considerate în mod convențional ca unitate, atunci fracțiune „gaz metan“ este de 23 de unități. Pe parcursul ultimelor două secole, oamenii de știință au observat o creștere a conținutului cantitativ de metan în atmosfera Pământului.

În prezent, cantitatea aproximativă de _CH4 este estimat la 1,8 părți per milion. În ciuda faptului că această cifră este de 200 de ori mai mică decât prezența dioxidului de carbon, există o conversație între oamenii de știință cu privire la posibilul risc de captare a căldurii emise de către planeta.

Datorita excelenta calorica „gaz metan“, este folosit nu numai ca materie primă în efectuarea sintezei chimice, dar, de asemenea, ca sursă de energie.

De exemplu, metan operează o varietate de cazane pe bază de gaz, coloane, concepute pentru sisteme individuale de încălzire în case particulare și case la tara.

O astfel de opțiune de auto-încălzire este foarte benefic pentru proprietarii de case, nu au legătură cu accidentul, care are loc în mod sistematic în sistemele de încălzire centralizate. cazan de gaz Datorită care funcționează pe un anumit tip de combustibil, este suficient pentru 15-20 de minute pentru a încălzi pe deplin casa cu două etaje.

concluzie

Metanul, structurale și formule moleculare ale care au fost date mai sus, o sursă naturală de energie. Datorită faptului că acesta include numai atomi de carbon și hidrogen, ecologiști recunosc siguranța mediului hidrocarburii saturate.

În condiții standard (temperatura aerului de 20 de grade Celsius și o presiune de 101325 Pa) substanța gazoasă netoxic, apă, insolubil.

În cazul în care temperatura aerului este scăzută la -161 de grade, este metan comprimat, care este utilizat pe scară largă în industrie.

Metanul are un impact asupra sănătății umane. Nu este o substanță toxică, dar este un gaz sufocant. Există limite chiar și (MAC) cu privire la conținutul de substanțe chimice în atmosferă.

De exemplu, lucrează în minele sunt permise numai în cazurile în care suma nu depășește pe metru cub la 300 de miligrame. Analizând caracteristicile unei structuri a materiei organice poate concluziona că asemănările proprietăților chimice și fizice cu toți ceilalți membri ai clasei (limita) hidrocarburi saturate.

Am analizat formula structurală, structura spațială a metanului. seria omoloagă care începe „gaz metan“ are formula _CnH2n moleculară generală _{+ 2.}