Metan - kemijska svojstva. Molekulska i strukturna formula metana

Metan je organski plin bez mirisa i boje. CH 4 - ovo je njegova kemijska formula, a masa tvari manja je od mase zraka. Otapanje u vodi je sporo. Govoreći o organskoj prirodi metana, to znači da je gotovo 95% slučajeva njegove pojave prirodne prirode. Na primjer, oslobađa se tijekom razgradnje biljnih ostataka. Stoga ne čudi da su mnoge njegove karakteristike proučavane i prije novog vijeka, kada su ljudi promatrali mjehuriće zraka na površini vodenih površina stajaćica. Ti mjehurići bili su upravo metan koji se oslobađao tijekom truljenja biljaka na dnu močvare.

Drugi prirodni izvori plina uključuju:

• Stočarstvo. Bakterije koje žive u njihovom želucu tijekom života ispuštaju metan, a njegov udio čini 20% svih atmosferskih plinova.
• Bilje. Metan je bitna tvar koja se oslobađa tijekom fotosinteze.
• Insekti. Termiti su najaktivniji emiteri metana.
• Rudnici. Ispod zemljine površine neprestano se odvija spora razgradnja ugljena pri čemu nastaje metan.
• Naftne bušotine. Sadržaj ovog plina u nafti je jednostavno ogroman.
• Vulkani. Vjerojatno se tamo stvara i metan zbog činjenice da se pretpovijesna organska tvar aktivno raspada.
• Ocean. Duboko ispod vode nalaze se pukotine kroz koje može curiti metan.
• Goruće šume.
• Industrija. Unatoč očitoj aktivnosti ovih poduzeća, njihov udio emisija u ukupnoj masi je zanemariv.

Svi ovi primjeri jasno potvrđuju činjenicu da je metan stalno bio u atmosferi, njegov izgled nije povezan s početkom aktivne ljudske aktivnosti. Zato je prisutnost metana na planetu znak da na njemu možda ima života ili ga je nekada bilo.

Međutim, "prirodnost" ovog plina ne znači da nam ne donosi nikakvu štetu. Njegove pare, osobito u visokim koncentracijama, prilično su sposobne dovesti do smrti osobe. U ranim fazama razvoja rudarske industrije često su bilježene eksplozije ili teška trovanja rudara metanom. Ako pratite informacije u medijima, onda se ti događaji odvijaju u suvremenom svijetu. Kako bi se mogućnost trovanja metanom svela na najmanju moguću mjeru, na prvi znak treba naručiti stručnu analizu zraka u prostoriji, uz pomoć koje će se moći točno odrediti koncentracija.

Metan u suvremenom svijetu

Plin se široko koristi u modernom svijetu:

• Motori s unutarnjim izgaranjem često rade na metan.
• Plin omogućuje proizvodnju mnogih lijekova, uključujući antiseptike i tablete za spavanje.
• Metan je osnova formaldehida i metanola koji se koriste za proizvodnju gnojiva i mnogih drugih tvari.
• Bez metana je nemoguće napraviti aparate za gašenje požara i otapala.
• Cijanovodična kiselina nije samo otrov, već ima i široku praktičnu primjenu, a proces njezine proizvodnje temelji se na oksidaciji mješavine metana i amonijaka.

Metan i njegova opasnost za ljudski organizam

Opasnost od metana leži u sljedećim čimbenicima:

• Eksplozivnost. Upravo to svojstvo mu je dalo naziv "eksplozivni plin". Nakupljanje metana, najmanja iskra - sve to može dovesti do razorne eksplozije. Zato na mjestima gdje se bilježe nakupine ili emisije ovog plina, ne možete pušiti, koristiti otvorene izvore plamena. Ali ponekad ni ove sigurnosne mjere nisu dovoljne, plin i dalje odnosi ljudske živote.
• Već smo spomenuli svojstvo da se metan može akumulirati u rudnicima. Uglavnom se može pronaći u šupljinama između velikih slojeva stijena, kao i šupljinama koje su stvorili rudari tijekom procesa rudarenja. Što je vađenje aktivnije, to su emisije metana intenzivnije, pa su radnici u rudnicima ti koji najčešće umiru od ovog plina.
• Eksplozije nisu cijela opasnost, metan također može uzrokovati teška trovanja. Udisanje velikih količina dovodi do nedostatka kisika u krvi, "zujanja" u ušima, osjećaja glave od "lijevanog željeza". Povećanje koncentracije ubrzava rad srca, osoba osjeća opću slabost, mučninu, a koža može pocrvenjeti. Najteže posljedice su nesvjestica, bljedilo, grčevi pa čak i smrt.
• Nažalost, u svom čistom obliku, metan ne miriše, pa ga je teško otkriti. Aroma "metana" koju osjećamo zasluga je posebnih mirisa koji njegovu upotrebu čine sigurnijom i kontroliranijom.
• U rudnicima se, naravno, u metan ne dodaju mirisi. Od davnina su ljudi posebnim metodama bilježili njegovu prisutnost u zraku. Prvi rudari su, primjerice, sa sobom vodili kanarinca. Ako je ptica prestala pjevati ili čak umrla, tada je hitno napustiti klanje.
• Pedesetih godina prošlog stoljeća počeli su se koristiti posebni instrumenti za precizno određivanje postotka metana u mješavini zraka. Međutim, iskusni radnici rekli su da je kanarinac još bolji način od novonastalih aparata. Naravno, moderni uređaji su osjetljiviji i kompaktniji, ponekad se montiraju izravno u rudarske kacige, poput svjetiljki. U rudnicima su također instalirani stacionarni senzori koji stalno prenose informacije stručnjacima. Opasne visine zahtijevaju trenutni prekid struje i evakuaciju osoblja. Sada se također koriste posebne instalacije koje mogu lokalizirati detonaciju ugljene prašine u najranijim fazama. Prije početka radne smjene količina metana u rudniku smanjuje se na iznimno sigurnu razinu.

Ispostavilo se da opasnost od metana za ljude dolazi s dvije strane odjednom. Sklonost detonaciji, otrovni učinak, odsutnost mirisa i boje - sve to čini "eksplozivni plin" nevjerojatno opasnim. Kako se ne bi suočili s njegovim najgorim stranama, vrijedi unaprijed naručiti ekološku procjenu kojom se može odrediti razina koncentracije metana u zraku.

Izgaranje - brza kemijska reakcija spoja zapaljivih komponenti s kisikom, praćena intenzivnim oslobađanjem topline i naglim povećanjem temperature produkata izgaranja.

Reakcija izgaranja čistog metana:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Stvaranje topline

Budući da metan čini veći volumen, uobičajeno je izraziti opću formulu prirodnog plina formulom samog metana. Dakle, ispada da je kemijska formula prirodnog plina metan -CH4.

Preostale komponente imaju sljedeće empirijske formule u kemiji:

etan - C2H6;

propan - C3H8;

butan - C4H10;

ugljikov dioksid - CO2;

vodik - H2;

sumporovodik - H2S.

Mješavina ovih tvari je prirodni plin.

Najčešće čišćenje prirodnim plinom nastaje neposredno tijekom ekstrakcije sirovina. Ovisno o sastavu i koncentraciji nečistoća, odabire se jedna ili druga metoda pročišćavanja. U svjetskoj praksi najčešće korišteni kemisorpcijske metode čišćenja, gdje su glavni aktivni sastojci Otopine alakolamina s vodom ili Benfield(kalijev karbonat i voda s dodacima). Sljedeći najpopularniji su kombinirane metode, kombinirajući kemijske i fizičke procese, uz prisutnost sulfinola kao aktivnog agensa. Ako je potrebno fino čišćenje sirovina, koristiti čvrste adsorbente i oksidaciju sumpora u čvrsti talog.

Dobivanje u laboratoriju i industriji

Osim prirodnih mjesta stvaranja plina, postoji niz načina da se dobije u laboratoriju. Međutim, te se metode, naravno, koriste samo za male dijelove proizvoda, jer nije ekonomski isplativo provoditi sintezu prirodnog plina u laboratoriju.

Laboratorijske metode:

Hidroliza niskomolekularnog spoja - aluminijeva karbida: AL4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4AL(OH)3.

Iz natrijeva acetata u prisutnosti lužine: CH3COOH + NaOH = CH4 + Na2CO3.

Iz sinteznog plina: CO+ 3H2 = CH4 + H2O.

Od jednostavnih tvari - vodika i ugljika - pri povišenoj temperaturi i tlaku.

Kemijska formula prirodnog plina odražava se formulom metana, stoga su sve reakcije karakteristične za alkane također karakteristične za ovaj plin.

Gradski plin = Prirodni plin + Mirisni dodaci

Čisti prirodni plin je bez boje i mirisa. Da bi se curenje moglo odrediti mirisom, u plin se dodaje mala količina tvari jakog neugodnog mirisa (pokvareno zelje, pokvareno sijeno) (tzv. odoranti). Odorant koji se najčešće koristi je etil merkaptan (S2H5SH) (16 g na 1000 kubnih metara prirodnog plina).

C3H8 - propan

Vrste klasifikacije reakcija.

Metan (močvarni plin; CH 4) je najjednostavniji zasićeni ugljikovodik. Plin bez boje i mirisa, talište -182,48°. Metan se lako zapali; Mješavina metana i zraka je eksplozivna.

Metan je glavna komponenta prirodnog plina (60-99%), dimnjaka (35-40%), kao i raznih anaerobnih proizvoda razgradnje organske tvari, kao što su močvarni plin, plinovi polja za navodnjavanje. Metan se proizvodi u velikim količinama tijekom koksiranja ugljena, hidrogenacije ugljena i drugih industrijskih procesa.

Metan se koristi kao gorivo za rasplinjavanje, kao i za industrijsku sintezu velikih ugljikovodika. težina. S nepotpunim izgaranjem ili katalitičkom oksidacijom metana nastaje metanol (vidi. Metilni alkohol), (vidi), acetilen (vidi). Metan se također koristi u proizvodnji čađe, metil klorida, klorobrombenzena, nitrometana i drugih proizvoda.

Metan se nalazi u crijevnim plinovima (kao rezultat fermentacije metana), u krvi životinja i ljudi.

Metan je najinertniji spoj iz skupine parafinskih ugljikovodika. Fiziološki je metan indiferentan i može uzrokovati trovanje samo u vrlo visokim koncentracijama (zbog niske topljivosti metana u vodi i krvi). Istodobno, toksični učinak metana očituje se i pri nižim koncentracijama metana u zraku. Dakle, kada je sadržaj metana u zraku 25-30%, pojavljuju se prvi znakovi (povećan broj otkucaja srca, ubrzano disanje, poremećena koordinacija finih mišićnih pokreta itd.). Veće koncentracije metana u zraku uzrokuju glavobolju. Toksični učinak metana u potpunosti se očituje tek pri povišenom tlaku (2-3 atm).

Prva pomoć kod akutnog trovanja: uklanjanje žrtve iz štetne atmosfere. Jastučići za grijanje. U slučaju izostanka disanja, odmah (prije dolaska liječnika) umjetno disanje, koje prestaje tek nakon pojave znakova rigor mortis.

Kronično djelovanje metana. Kod radnika u ili u industrijama gdje su u zraku prisutni metan i drugi ugljikovodici metanske serije, opisani su vidljivi pomaci izvana (pozitivan refleks oko-srce, izražen atropinski test,). Međutim, kronična izloženost metanu ne uzrokuje ozbiljne organske promjene, iako neki istraživači pojavu nistagmusa kod rudara pripisuju dugotrajnoj izloženosti metanu.

Prevencija trovanja metanom. U podzemnim radovima nije dopušten sadržaj metana iznad 0,75 vol.%. S povećanjem sadržaja metana, radnike je potrebno udaljiti bez greške, a prostorije provjetravati. Glavna mjera za sprječavanje nakupljanja metana u rudnicima je postojanje dobre ventilacije. Za osobnu zaštitu potrebno je koristiti kacige s prisilnim dovodom zraka ili aparate za disanje opremljene dovodom zraka.

Poduzeća su bila prisiljena spaljivati ​​tekući metan pomoću baklji, budući da nisu mogla prenijeti kondenzat za kasniju petrokemijsku obradu. Sada su naučili kako ga transportirati i koristiti u mnogim područjima industrije. Istodobno se dobro skladišti i ne stvara štetne nečistoće tijekom izgaranja.

Fizikalna i kemijska svojstva metana

Metan spada u najjednostavnije ugljikovodike. Lakši je od zraka, neotrovan, slabo topiv u vodi i bez osjetnog mirisa. Vjeruje se da metan nije opasan za ljude, ali postoje slučajevi njegovog djelovanja na središnji i autonomni živčani sustav. Akumulirajući se u zatvorenim prostorima, pri koncentraciji u zraku od 4% do 17% postaje eksplozivan. Stoga, kako bi ga otkrila osoba (bez instrumenata), metanu se često dodaju posebne tvari koje nalikuju mirisu plina. Odnosi se na U metanu se očituju slaba narkotička svojstva, koja su oslabljena slabom topljivošću u vodi.

Po podrijetlu, kao rezultat spojeva s različitim tvarima i kemijskim reakcijama, dijeli se na:

• biogeni (organski);
• abiogeni (anorganski);
• bakterijski (životna aktivnost mikroorganizama);
• termogeni (termokemijski procesi).

Ovaj se plin također dobiva u laboratoriju zagrijavanjem natrijevog vapna ili bezvodnog natrijevog hidroksida sa smrznutom octenom kiselinom.

Metan u tekućem stanju zauzima 600 puta manji volumen nego u plinovitom stanju. Stoga se radi lakšeg transporta i skladištenja podvrgava ukapljivanju. Tekući metan je bezbojna tekućina bez mirisa. Zadržava gotovo sva svojstva plina. tekući metan iznosi 4,58 MPa (minimum pri kojem prelazi u tekućinu).

Postojanje u prirodi

Metan je dio i glavni je sastojak sljedećih plinova:

• prirodno (do 98%);
• ulje (40-90%);
• močvara (99%);
• moj (35-50%);
• blatni vulkani (više od 94%).

Također se nalazi u sastavu vode oceana, jezera, mora. Prisutan je u atmosferi planeta kao što su Zemlja, Saturn, Jupiter, Uran i u površinskim plinovima Mjeseca. Velika količina nalazi se u slojevima ugljena. To čini podzemno rudarenje eksplozivnom aktivnošću.

Tehnologija ukapljivanja prirodnog plina

Čisti metan se dobiva uklanjanjem ostalih komponenti iz njega: etana, propana, butana i dušika. Da bi se dobio tekući metan, plin se komprimira i potom hladi. Proces ukapljivanja provodi se u ciklusima. U svakoj fazi, glasnoća će se smanjiti do 12 puta. U posljednjem ciklusu pretvara se u tekućinu. Za ukapljivanje se koriste različite vrste postrojenja, među kojima su:

• prigušnica;
• turbina-vrtlog;
• turbo-ekspander.

U ovom slučaju mogu se koristiti sljedeće sheme:

• kaskadno;
• proširenje.

Kaskadna shema koristi tri rashladna sredstva. U tom slučaju temperatura tekućeg metana opada u fazama. Ova tehnologija zahtijeva velike kapitalne izdatke. Trenutno je ovaj proces poboljšan i odmah se koristi mješavina rashladnih sredstava (etan i propan). Takva shema postala je samohlađena, budući da se te tvari dobivaju iz ukapljenog prirodnog plina. Troškovi su se malo smanjili, ali su i dalje visoki.

Pri korištenju ekspanzijske sheme koriste se ekonomičniji centrifugalni strojevi. Smjesa se prethodno čisti od vode i drugih zagađivača i ukapljuje pod pritiskom zbog izmjene topline s hladnom strujom ekspandiranog plina. Međutim, ovaj proces zahtijeva više energije nego kod kaskadne sheme (za 25-35%). Ali u isto vrijeme se štede kapitalni troškovi za kompresore i rad opreme.

Temperatura tekućeg metana dobivenog kao rezultat gore navedenog procesa u prosjeku je 162 stupnja.

Primjena metana

Opseg metana, kako u plinovitom tako iu tekućem stanju, vrlo je opsežan. Koristi se kao gorivo, u obliku sirovina za industriju, u svakodnevnom životu, kao anabolički steroidi za izgradnju mišićne mase.

Nepotpunim izgaranjem iz metana se dobiva čađa koja se široko koristi u industriji: u proizvodnji gume, boje za markice, kreme za cipele itd. Koriste se i za proizvodnju cijanovodične i octene kiseline, metanola, acetilena, amonijaka, ugljikov disulfid, kao (vječni plamen) .

Tekući metan se koristi kao motorno gorivo za automobile. Ima 15% veći oktanski broj od benzina, kao i visoku kaloričnu vrijednost i antidetonacijska svojstva. Prema recenzijama, tekući metan gotovo potpuno izgara, a uz pravilnu ugradnju odgovarajuće opreme na automobil dolazi do značajnih ušteda u usporedbi s benzinom (pri putovanju na velike udaljenosti).

Ovaj plin se aktivno koristi za proizvodnju lijekova koji povećavaju mišićnu masu. Na njegovoj osnovi proizvode se proizvodi kao što su Dianoged, Danabol, Nerobol, koji su u najvećoj potražnji. Vjeruje se da ovi lijekovi imaju pozitivan učinak na ljudsko tijelo:

• ojačati kosti;
• stimulirati stvaranje spolnih karakteristika;
• sagorjeti masne naslage;
• povećati izdržljivost;
• ubrzati sintezu proteina.

Međutim, važno je zapamtiti da svi lijekovi imaju nuspojave, pa ih treba uzimati pod nadzorom liječnika.

Na temelju gore navedenog možemo zaključiti da je proizvodnja tekućeg metana vrlo obećavajuće područje moderne industrije.

Molekularna, strukturna i elektronska formula metana sastavljene su na temelju Butlerovljeve teorije strukture organskih tvari. Prije nego nastavimo pisati takve formule, započnimo s kratkim opisom ovog ugljikovodika.

Značajke metana

Ova tvar je eksplozivna, naziva se i "močvarni" plin. Svima je poznat specifičan miris ovog zasićenog ugljikovodika. U procesu izgaranja iz njega ne ostaju nikakve kemijske komponente koje negativno utječu na ljudski organizam. Upravo je metan aktivni sudionik u stvaranju efekta staklenika.

Fizička svojstva

Prvog predstavnika homologne serije alkana znanstvenici su otkrili u atmosferi Titana i Marsa. S obzirom na to da se metan povezuje s postojanjem živih organizama, pojavila se hipoteza o postojanju života na ovim planetima. Na Saturnu, Jupiteru, Neptunu, Uranu metan se pojavio kao proizvod kemijske obrade tvari anorganskog podrijetla. Na površini našeg planeta njegov sadržaj je zanemariv.

opće karakteristike

Metan nema boju, gotovo je dva puta lakši od zraka i slabo je topiv u vodi. Kao dio prirodnog plina, njegova količina doseže 98 posto. Sadrži 30 do 90 posto metana. U velikoj mjeri metan je biološkog porijekla.

Koze biljojedi i krave s kopitima ispuštaju prilično značajnu količinu metana tijekom obrade u želucima bakterija. Među važnim izvorima homolognog niza alkana izdvajamo močvare, termite, filtraciju prirodnog plina i proces fotosinteze biljaka. Kada se na planeti pronađu tragovi metana, možemo govoriti o postojanju biološkog života na njoj.

Kako doći

Detaljna strukturna formula metana potvrda je da njegova molekula sadrži samo zasićene jednostruke veze koje tvore hibridni oblaci. Među laboratorijskim opcijama za dobivanje ovog ugljikovodika bilježimo fuziju natrijevog acetata s čvrstom alkalijom, kao i interakciju aluminijeva karbida s vodom.

Metan gori plavičastim plamenom, oslobađajući oko 39 MJ po kubnom metru. Ova tvar stvara eksplozivne smjese sa zrakom. Najopasniji je metan koji se oslobađa tijekom podzemne eksploatacije mineralnih naslaga u planinskim rudnicima. Rizik od eksplozije metana također je visok u pogonima za preradu ugljena i briketa, kao iu pogonima za sortiranje.

Fiziološko djelovanje

Ako je postotak metana u zraku između 5 i 16 posto, ako uđe kisik, metan se može zapaliti. U slučaju značajnog povećanja smjese određene kemikalije, povećava se vjerojatnost eksplozije.

Ako je koncentracija ovog alkana u zraku 43 posto, dolazi do gušenja.

Tijekom eksplozije brzina širenja je od 500 do 700 metara u sekundi. Nakon što je metan u kontaktu s izvorom topline, proces paljenja alkana događa se s određenim kašnjenjem.

Na tom se svojstvu temelji proizvodnja protueksplozijske električne opreme i sigurnosnih eksplozivnih komponenti.

Budući da je metan toplinski najstabilniji, naširoko se koristi u obliku industrijskog i kućnog goriva, a koristi se i kao vrijedna sirovina za kemijsku sintezu. Strukturna formula tri-etil-metana karakterizira strukturne značajke predstavnika ove klase ugljikovodika.

U procesu njegove kemijske interakcije s klorom pod utjecajem ultraljubičastog zračenja moguće je stvaranje nekoliko produkata reakcije. Ovisno o količini polazne tvari, tijekom supstitucije mogu se dobiti klorometan, kloroform, ugljikov tetraklorid.

U slučaju nepotpunog izgaranja metana nastaje čađa. U slučaju katalitičke oksidacije nastaje formaldehid. Krajnji proizvod interakcije sa sumporom je ugljikov disulfid.

Strukturne značajke metana

Koja je njegova strukturna formula? Metan se odnosi na zasićene ugljikovodike koji imaju opću formulu C n H 2n+2. Razmotrimo značajke formiranja molekule kako bismo objasnili kako nastaje strukturna formula.

Metan se sastoji od jednog atoma ugljika i četiri atoma vodika koji su povezani kovalentnom polarnom kemijskom vezom. Objasnimo strukturne formule na temelju strukture atoma ugljika.

Vrsta hibridizacije

Prostornu strukturu metana karakterizira tetraedarska struktura. Budući da ugljik ima četiri valentna elektrona na vanjskoj razini, kada se atom zagrije, elektron prelazi s druge s-orbitale na p. Kao rezultat toga, na posljednjoj energetskoj razini ugljik ima četiri nesparena ("slobodna") elektrona. Potpuna strukturna formula metana temelji se na činjenici da se formiraju četiri hibridna oblaka, koji su orijentirani u prostoru pod kutom od 109 stupnjeva 28 minuta, tvoreći tetraedarsku strukturu. Nadalje, vrhovi hibridnih oblaka preklapaju se s nehibridnim oblacima vodikovih atoma.

Puna i skraćena strukturna formula metana u potpunosti odgovara Butlerovoj teoriji. Između ugljika i vodika nastaje jednostavna (jednostruka) veza, stoga reakcije adicije nisu karakteristične za ovu kemijsku tvar.

Ispod je konačna strukturna formula. Metan je prvi predstavnik klase zasićenih ugljikovodika, ima tipična svojstva zasićenog alkana. Strukturna i elektronska formula metana potvrđuju vrstu hibridizacije ugljikovog atoma u ovoj organskoj tvari.

Iz školskog tečaja kemije

Ova klasa ugljikovodika, čiji je predstavnik "močvarni plin", proučava se u 10. razredu srednje škole. Na primjer, djeci se nudi zadatak sljedeće prirode: "Napišite strukturne formule metana." Mora se razumjeti da se za ovu tvar prema Butlerovoj teoriji može opisati samo proširena strukturna konfiguracija.

Njegova skraćena formula će se podudarati s molekularnom formulom, napisanom kao CH4. Prema novim federalnim obrazovnim standardima, koji su uvedeni u vezi s reorganizacijom ruskog obrazovanja, u osnovnom tečaju kemije razmatraju se sva pitanja koja se odnose na karakteristike klasa organskih tvari.

Industrijska sinteza

Na temelju metana razvijene su industrijske metode za tako važnu kemijsku komponentu kao što je acetilen. Osnova toplinskog i električnog krekiranja bila je upravo njegova strukturna formula. Metan je katalitički oksidiran s amonijakom da nastane cijanovodična kiselina.

Ova organska tvar se koristi za proizvodnju sinteznog plina. U interakciji s vodenom parom dobiva se smjesa ugljičnog monoksida i vodika, koja je sirovina za proizvodnju zasićenih karbonilnih spojeva.

Od posebne je važnosti interakcija s dušičnom kiselinom, koja rezultira nitrometanom.

Primjena kao automobilsko gorivo

Zbog nedostatka prirodnih izvora ugljikovodika, kao i osiromašenosti sirovinske baze, od posebne je važnosti pitanje iznalaženja novih (alternativnih) izvora za proizvodnju goriva. Jedna od tih opcija je koja uključuje metan.

S obzirom na razliku u gustoći između benzinskog goriva i prvog predstavnika klase alkana, postoje određene značajke njegove upotrebe kao izvora energije za automobilske motore. Kako bi se izbjegla potreba da nosite veliku količinu metana sa sobom, njegova se gustoća povećava kompresijom (pri tlaku od oko 250 atmosfera). Metan se skladišti u tekućem stanju u bocama ugrađenim u automobile.

Utjecaj na atmosferu

Gore je već spomenuto da metan utječe na efekt staklenika. Ako se stupanj djelovanja ugljičnog monoksida (4) na klimu uzme uvjetno kao jedinica, tada je udio "močvarnog plina" u njemu 23 jedinice. Tijekom posljednja dva stoljeća znanstvenici su primijetili povećanje kvantitativnog sadržaja metana u zemljinoj atmosferi.

Trenutno se približna količina CH 4 procjenjuje na 1,8 dijelova na milijun. Unatoč činjenici da je ta brojka 200 puta manja od prisutnosti ugljičnog dioksida, među znanstvenicima se vodi rasprava o mogućem riziku zadržavanja topline koju zrači planet.

Zbog izvrsne kalorijske vrijednosti "močvarnog plina" koristi se ne samo kao sirovina u provedbi kemijske sinteze, već i kao izvor energije.

Na primjer, razni plinski kotlovi, stupovi dizajnirani za individualni sustav grijanja u privatnim kućama i vikendicama rade na metan.

Takva opcija autonomnog grijanja vrlo je korisna za vlasnike kuća, nije povezana s nesrećama koje se sustavno događaju na centraliziranim sustavima grijanja. Zahvaljujući plinskom kotlu koji radi na ovoj vrsti goriva, dovoljno je 15-20 minuta za potpuno zagrijavanje dvokatnice.

Zaključak

Metan, čije su strukturne i molekularne formule gore navedene, prirodni je izvor energije. Zbog činjenice da sadrži samo atom ugljika i atome vodika, ekolozi prepoznaju ekološku sigurnost ovog zasićenog ugljikovodika.

U standardnim uvjetima (temperatura zraka 20 stupnjeva Celzija, tlak 101325 Pa), ova tvar je plinovita, netoksična, netopljiva u vodi.

Ako temperatura zraka padne na -161 stupanj, metan se komprimira, što se široko koristi u industriji.

Metan ima utjecaj na ljudsko zdravlje. Nije otrovna tvar, ali se smatra plinom za gušenje. Postoje čak i granične norme (MPC) za sadržaj ove kemikalije u atmosferi.

Na primjer, rad u rudnicima dopušten je samo u slučajevima kada njegova količina ne prelazi 300 miligrama po kubnom metru. Analizirajući strukturne značajke ove organske tvari, možemo zaključiti da su njegova kemijska i fizikalna svojstva slična svim ostalim predstavnicima klase zasićenih (zasićenih) ugljikovodika.

Analizirali smo strukturne formule, prostornu strukturu metana. koji počinje "močvarni plin" ima opću molekulsku formulu C n H 2n+2 .