Узнать цену работы
Статьи по теме

Формула метана

Определение и формула метана

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Метан (болотный газ) - самый простой углеводород, первый член гомологичной серии алканов.

Формула - \(\ CH_{4} \)

Молярная масса составляет 16,04 г / моль.

Физические свойства - при нормальных условиях - бесцветный газ, без запаха.

Он плохо растворяется в воде.

Известный физик А. Вольта обнаружил метан в болоте в 1776 году.

Метан является основным компонентом природного газа, он содержится в больших количествах в атмосфере газовых гигантов.

Химические свойства метана

Метан взаимодействует с галогенами при облучении светом радикальным механизмом:

\(\ CH_{4}+Cl_{2}=CH_{3}Cl+HCl \)

Подвергается нитрованию разбавленной азотной кислотой при нагревании:

\(\ CH_{4}+HNO_{3}=CH_{3}NO_{2}+H_{2}O \)

Может реагировать с аммиаком при температуре приблизительно \(\ 1400^{\circ} \mathrm{C} \) .Это приводит к образованию гидроциановой кислоты HCN.

Может взаимодействовать с водой при температуре \(\ 800^{\circ} \mathrm{C} \) на никелевом катализаторе:

\(\ CH4+H_{2}O=CO+H_{2} \)

Термически разлагается при температуре \(\ 1000^{\circ} \mathrm{C} \) до ацетилена и водорода:

\(\ CH4+=C_{2}H_{2}+H_{2} \)

Получение

В лабораторных условиях метан получают нагреванием безводного гидроксида натрия ледяной уксусной кислотой:

\(\ 2NaOH+CH3COOH\rightarrow N_{a2}CO_{3}+H_{2}O+CH_{4}\uparrow \)

Другой способ получения основан на слиянии ацетата натрия с \(\ N_{a}OH \) :

\(\ CH+{3}COON_{a}+N_{a}OH\rightarrow CH_{4}\uparrow + N_{a2}CO_{3} \)

заявка

Метан широко используется в качестве промышленного и внутреннего газа. он химически перерабатывается главным образом в ацетилен, сажу, фторид и производные хлора.

Примеры решения проблем

ПРИМЕР 1

  • Задача

    Рассчитать энергию связи \(\ C-H \) в \(\ CH_{4} \) , используя энтальпии образования соответствующих веществ.

  • Решение.

    Запишем химическую реакцию, в которой метан разлагается на атомы углерода и водорода:

    \(\ CH_{4}\rightarrow C+4H \)

    Определите изменение энтальпии этой реакции:

    \(\ \Delta H=\Delta H(C)+4\cdot \Delta H (H) -\Delta H (CH_{4}) = 0+4\cdot 217,9-(-74,85)=946,45 \)

    Эта энергия соответствует разрыву четырех связей \(\ C-H \) , то энергия разрушения одной связи \(\ C-H \) :

    \(\ E(C-H)=\frac{\Delta H}{4}=\frac{946,45}{4}=236,61кДж / моль \)

  • Ответ:

    \(\ E(C-H)=236,61кДж / моль \)

    ПРИМЕР 2

  • Задача

    Рассчитать изменение стандартной энергии Гиббса сольватации \(\ CH_{4} \) в воде при \(\ 25^{\circ} \mathrm{C} \)

  • Решение.

    Процесс сольватации метана соответствует процессу растворения \(\ CH_{4} \) в \(\ H_{2}O \) . Это можно записать в виде уравнения:

    \(\ CH_{4gas}\leftrightarrows CH_{4solution} \)

    Запишем выражение для константы равновесия этого процесса:

    \(\ K=\frac {C_{M}}{P(CH_{4})} \)

    В этом случае стандартное состояние вещества в газообразном состоянии составляет 1 атм, а в растворе 1 моль / л.

    Эта постоянная постоянная Генри с размером моль / (1 атм).

    Мы берем его численное значение из справочника: \(\ K=1,4\cdot 10^{-3} \)

    Изменение стандартной энергии Гиббса рассчитывается по уравнению нормального сродства:

    \(\ \Delta G^{0} =-R\cdot T\cdot lnK=-8,314\cdot 298\cdot ln [1,4\cdot10^{-3}]=16281 кДж/моль \)

  • Ответ

    \(\ \Delta G^{0} =16,3 кДж/моль \)

  • Узнать цену работы
    Узнай цену
    своей работы
    Нужны оригинальность, уникальность и персональный подход?
    Закажи свою оригинальную работу
    УЗНАТЬ СТОИМОСТЬ