Метан нь органик эсвэл органик бус юм. Метан - химийн шинж чанар

Байгалийн хий - дэлхийн гэдэс дотор үүссэн хийн нүүрсустөрөгч. Энэ нь ашигт малтмалын ангилалд багтдаг бөгөөд түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг түлш болгон ашигладаг.

Байгалийн хийн шинж чанар, найрлага

Байгалийн хий нь агаарын эзлэхүүний 10 орчим хувьтай тэнцэх хэмжээний шатамхай, тэсрэх аюултай. Энэ нь агаараас 1.8 дахин хөнгөн, өнгө, үнэргүй, эдгээр шинж чанарууд нь хийн алкан (CH4 - C4H10) их хэмжээгээр агуулагддагтай холбоотой юм. Нэгэн хэсэг Байгалийн хийметан (СH4) давамгайлж, 70-98% -ийг эзэлдэг, үлдсэн хэсэг нь түүний гомологууд, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, устөрөгчийн сульфид, меркаптан, мөнгөн ус, инертийн хийнүүдээр дүүрдэг.

Байгалийн хийн ангилал

Зөвхөн 3 бүлэг байдаг:

• Эдгээрийн эхнийх нь зөвхөн хий үйлдвэрлэх зориулалттай талбайгаас олж авсан хуурай хий гэж нэрлэгддэг хоёроос дээш нүүрстөрөгчийн нэгдлүүд бүхий нүүрсустөрөгчийн бараг онцгой агууламж юм.
• Хоёр дахь нь анхдагч түүхий эдтэй нэгэн зэрэг үйлдвэрлэсэн хий юм. Хуурай байна шингэрүүлсэн хийболон байгалийн бензин, өөр хоорондоо холилдсон.
• Гурав дахь бүлэгт хуурай хий, их хэмжээний хүнд нүүрсустөрөгчөөс бүрдэх хий, үүнээс бензин, нафта, керосин ялгардаг. Үүнээс гадна найрлага нь бусад бодисыг бага хэмжээгээр агуулдаг. Эдгээр бодисыг хийн конденсатын талбайгаас гаргаж авдаг.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинж чанар

Гомологийн цувралын эхний дөрвөн гишүүн хэвийн нөхцөл- өнгө, үнэргүй, тэсрэх, шатамхай хийнүүд:

Метан

Алканы цувралын эхний бодис нь температурт хамгийн тэсвэртэй байдаг. Энэ нь усанд бага зэрэг уусдаг, агаараас хөнгөн. Агаар дахь метан шатах нь цэнхэр дөл гарч ирснээр тодорхойлогддог. Нэг эзэлхүүн метаныг арван эзлэхүүн агаартай холиход хамгийн хүчтэй дэлбэрэлт болдог. Бусад эзэлхүүний харьцаатай үед тэсрэлт бас тохиолддог боловч хүч нь бага байдаг. Үүнээс гадна, өндөр концентрацитай хий нь амьсгалсан тохиолдолд нөхөж баршгүй хохирол учруулж болно.

Метан нь хийн гидрат хэлбэрээр хуримтлагдсан хатуу төлөвт байж болно.

Хэрэглээ:

Үйлдвэрийн түлш, түүхий эд болгон ашигладаг. Метаныг цуврал үйлдвэрлэхэд ашигладаг чухал бүтээгдэхүүн- устөрөгч, фреон, шоргоолжны хүчил, нитрометан болон бусад олон бодисууд. Метил хлорид ба түүний гомолог нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд метаныг хлоржуулахад хүргэдэг. Метаныг бүрэн бус шатааснаар нарийн тархсан нүүрстөрөгчийг олж авна.

CH4 + O2 = C + 2H2O

Формальдегид нь исэлдэлтийн урвалын явцад гарч ирдэг бөгөөд хүхэртэй урвалд ороход нүүрстөрөгчийн дисульфид үүсдэг.

Температур ба гүйдлийн нөлөөн дор метаны нүүрстөрөгчийн холбоог таслах нь үйлдвэрлэлд хэрэглэгддэг ацетилен үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Гидроцианы хүчил нь метаныг аммиактай исэлдүүлэх замаар үүсдэг. Метан - аммиак үүсэхэд устөрөгчийн дериватив, түүнчлэн синтезийн хий үйлдвэрлэх нь түүний оролцоотойгоор явагддаг.

CH4 + H2O -> CO+ 3H2

Нүүрс устөрөгч, спирт, альдегид болон бусад бодисыг холбоход ашигладаг. Метаныг тээврийн хэрэгслийн түлш болгон идэвхтэй ашигладаг.

Этан

Хязгаарлалтын цуврал C2H6 нүүрсустөрөгч нь шаталтын үед сул гэрэлтдэг хийн төлөвт өнгөгүй бодис юм. Энэ нь архинд 3:2 харьцаатай уусдаг, тэдний хэлснээр "үүнтэй адил" боловч усанд бараг уусдаггүй. 600 хэмээс дээш температурт хурдасгуур байхгүй үед этан нь этилен ба устөрөгч болж задардаг.

CH4 + H2O -> CO+ 3H2

Этаныг түлшний үйлдвэрт ашигладаггүй бөгөөд үйлдвэрлэлд ашиглах гол зорилго нь этилен үйлдвэрлэх явдал юм.

Пропан

Энэ хий нь усанд муу уусдаг бөгөөд өргөн хэрэглэгддэг түлшний төрөл юм. Энэ нь шатаах үед маш их дулаан ялгаруулдаг, хэрэглэхэд тохиромжтой. Пропан бол газрын тосны үйлдвэрийн хагарлын үйл явцын дайвар бүтээгдэхүүн юм.

Бутан

Энэ нь хоруу чанар багатай, өвөрмөц үнэртэй, хордуулах шинж чанартай, бутанаар амьсгалах нь амьсгал боогдох, зүрхний хэм алдагдал үүсгэдэг, мэдрэлийн системд сөргөөр нөлөөлдөг. Холбоотой хагарлын үед гарч ирдэг нефтийн хий.

Хэрэглээ:

Маргаашгүй давуу талуудпропан нь хямд өртөгтэй, тээвэрлэхэд хялбар байдаг. Пропан-бутан хольцыг түлш болгон ашигладаг суурин газрууд, байгалийн хий нийлүүлдэггүй газарт ацетиленийн оронд бага зэргийн зузаантай хайлмал материалыг боловсруулахад . Пропаныг ихэвчлэн түүхий эд худалдан авах, хаягдал металл боловсруулахад ашигладаг. Өдөр тутмын амьдралд зайлшгүй шаардлагатай зүйл бол орон зайг халаах, хоол хийх явдал юм хийн зуух.

Байгалийн хийн найрлагад ханасан алкануудаас гадна дараахь зүйлс орно.

Азотын

Азот нь 14А ба 15А гэсэн хоёр изотопоос бүрдэх ба өрөмдлөгийн үед худгийн даралтыг хадгалахад ашиглагддаг. Азотыг авахын тулд агаарыг шингэрүүлж, нэрэх замаар ялгадаг бөгөөд энэ элемент нь агаарын найрлагын 78% -ийг бүрдүүлдэг. Энэ нь голчлон аммиак үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг бөгөөд үүнээс азотын хүчил, бордоо болон тэсрэх бодис.

Нүүрстөрөгчийн давхар исэл

Агаар мандлын даралтаар хатуу (хуурай мөс) төлөвөөс хийн төлөвт шилжих нэгдэл. Амьд амьтдын амьсгалах явцад ялгардаг бөгөөд рашаан, агаарт ч агуулагддаг. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь хүнсний нэмэлт, гал унтраагчийн цилиндр болон агаарын буунд ашигладаг.

устөрөгчийн сульфид

Маш хортой хий нь хүхэр агуулсан нэгдлүүдийн дотроос хамгийн идэвхтэй нь тул мэдрэлийн системд шууд нөлөөлдөг тул хүний ​​хувьд маш аюултай. Хэвийн нөхцөлд өнгөгүй хий нь чихэрлэг амттай, ялзарсан өндөгний жигшүүртэй үнэрээр тодорхойлогддог. Уснаас ялгаатай нь этанолд сайн уусцгаая. Үүнээс хүхэр гаргаж авдаг хүхрийн хүчилба сульфитууд.

Гели

Энэ нь дэлхийн царцдасын давхаргад аажмаар хуримтлагддаг өвөрмөц бүтээгдэхүүн юм.Гелий агуулсан хийг гүн хөлдөөх замаар гаргаж авдаг. Хийн төлөвт - гадны илэрхийлэлгүй идэвхгүй хий. Гели нь шингэн төлөвт, мөн үнэргүй, өнгөгүй боловч амьд эдэд нөлөөлдөг. Гели нь хоргүй, тэсэрч дэлбэрэх боломжгүй боловч агаарт өндөр концентрацитай үед амьсгал боогдох шалтгаан болдог. Металлтай ажиллахад дүүргэгч болгон ашигладаг. бөмбөлөгболон агаарын хөлөг.

Аргон

Noble шатдаггүй, хоргүй, амтгүй, өнгөгүй. Энэ нь агаарыг хүчилтөрөгч, азотын хий болгон салгахад зориулагдсан байдаг. Хүнсний хадгалах хугацааг уртасгахын тулд ус, хүчилтөрөгчийг нүүлгэн шилжүүлэхэд ашигладаг бөгөөд металл гагнах, зүсэх зэрэгт ашигладаг.

Метан агаарт шатаж байнацэнхэр дөл, харин 1м 3 тутамд 39 МЖ энерги ялгардаг. Агаартай хамт үүсдэг тэсрэх хольц. Ашигт малтмалын ордыг далд аргаар олборлох явцад уурхайн олборлолт, түүнчлэн нүүрс боловсруулах, шахмал түлшний үйлдвэр, шигших үйлдвэрүүдэд метан ялгарах онцгой аюултай. Агаар дахь 5-6% хүртэл метан нь дулааны эх үүсвэрийн ойролцоо шатдаг (гал асаах температур 650-750 ° C), 5-6% -иас 14-16% хүртэл дэлбэрч, 16% -иас илүү нь шатаж болно. гаднаас хүчилтөрөгчийн урсгалаар. Энэ тохиолдолд метаны агууламж буурах нь дэлбэрэлтэд хүргэж болзошгүй юм. Үүнээс гадна агаар дахь метаны агууламж мэдэгдэхүйц нэмэгдэх нь амьсгал боогдоход хүргэдэг (жишээлбэл, метан 43% нь 12% O 2-тэй тохирч байна).

Тэсрэх шаталт нь 500-700 хурдтай тархдаг м/с;Битүү эзэлхүүн дэх дэлбэрэлтийн үеийн хийн даралт 1 Mn/m 2 . Дулааны эх үүсвэртэй харьцсаны дараа метан гал асаах нь тодорхой хугацааны дараа үүсдэг. Аюулгүйн тэсрэх бодис, тэсрэлтээс хамгаалах цахилгаан тоног төхөөрөмжийг бий болгох нь энэ өмч дээр суурилдаг. Метан агуулагдах аюултай газруудад (гол төлөв нүүрсний уурхайнууд) гэж нэрлэгддэг. хийн горим.

150-200 ° C, 30-90 атм даралтад метан нь исэлддэг. шоргоолжны хүчил.

Метан нь байгальд өргөн тархсан хийн гидрат болох нэгдлүүдийг үүсгэдэг.

Метан хэрэглээ

Метан бол дулааны хувьд хамгийн тогтвортой ханасан нүүрсустөрөгч юм. Ахуйн болон үйлдвэрлэлийн түлш, үйлдвэрлэлийн түүхий эд болгон өргөнөөр ашигладаг. . Тиймээс метаныг хлоржуулах замаар метил хлорид, метилен хлорид, хлороформ, нүүрстөрөгчийн тетрахлорид үүсдэг.

Метаныг бүрэн шатаагаагүйгээс хөө тортог үүсдэг , каталитик исэлдэлтэд - формальдегид , хүхэр - нүүрстөрөгчийн дисульфидтэй харилцан үйлчлэх үед .

Метаныг дулааны исэлдэлтийн хагарал ба цахилгаан хагарал нь ацетилен үйлдвэрлэх чухал үйлдвэрлэлийн арга юм. .

Метан ба аммиакийн холимогийг каталитик исэлдүүлэх нь циан хүчлийн үйлдвэрлэлийн үндэс суурь юм. . Метаныг аммиакийн үйлдвэрлэлд устөрөгчийн эх үүсвэр болгон ашигладаг, мөн усны хий (синтезийн хий гэж нэрлэдэг): нүүрсустөрөгчийн үйлдвэрлэлийн нийлэгжилтэд ашигладаг CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2, спирт, альдегид гэх мэт чухал метаны дериватив - нитрометан .

Метан ба хүлэмжийн нөлөө

Метан нь хүлэмжийн хий. Хэрэв нүүрстөрөгчийн давхар ислийн уур амьсгалд үзүүлэх нөлөөллийн түвшинг нэг гэж үзвэл метан хийн хүлэмжийн идэвхжил 23 нэгж болно. Агаар мандалд метаны агууламж сүүлийн хоёр зуунд маш хурдацтай өссөн байна.

Орчин үеийн агаар мандалд метан CH 4-ийн дундаж агууламж 1.8 ppm байна ( сая тутамд хэсэг, сая дахь хэсэг). Хэдийгээр энэ нь хийн молекул тутамд агуулагдах нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламжаас (CO 2) 200 дахин бага боловч метан хийн хүлэмжийн нөлөө, өөрөөр хэлбэл дэлхийгээс халсан дулааныг гадагшлуулах, хадгалахад хувь нэмэр оруулдаг. нар - CO 2-оос хамаагүй өндөр байна. Нэмж дурдахад метан нь бусад хүлэмжийн хийд ил тод байдаг спектрийн "цонхнууд" дахь дэлхийн цацрагийг шингээдэг. Хүлэмжийн хий - CO 2, усны уур, метан болон бусад зарим хольцгүй бол дэлхийн гадаргуу дээрх дундаж температур ердөө -23 ° C байх байсан бол одоо +15 ° C байна.

Метан нь дэлхийн царцдасын ан цаваар далайн ёроолд нэвчиж, олборлолтын явцад болон ой модыг шатаах үед ихээхэн хэмжээгээр ялгардаг. Саяхан метан хийн шинэ, огт санаанд оромгүй эх үүсвэр болох өндөр ургамлууд нээгдсэн боловч үүсэх механизм, ургамлын хувьд энэ үйл явцын ач холбогдлыг хараахан тодруулаагүй байна.

Физик- Химийн шинж чанарметан.

Уурхайн агаар дахь аюултай хольц

Уурхайн агаар дахь хорт хольцод нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, азотын исэл, хүхрийн давхар исэл, хүхэрт устөрөгч орно.

Нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (CO) - 0.97 хувийн жинтэй өнгөгүй, амтгүй, үнэргүй хий. 12.5-75% -ийн концентрацид шатаж, дэлбэрдэг. Гал асаах температур, 30%-ийн агууламжтай, 630-810 0 С. Маш хортой. Үхлийн агууламж - 0.4%. Уурхайн ажлын зөвшөөрөгдөх агууламж - 0.0017%. Хордлогын гол тусламж бол цэвэр агаарт хиймэл амьсгал хийх явдал юм.

Нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн эх үүсвэр нь тэсэлгээ, дотоод шаталтат хөдөлгүүр, уурхайн түймэр, метан, нүүрсний тоосны дэлбэрэлт юм.

Азотын исэл (NO)Тэдгээр нь хүрэн өнгөтэй бөгөөд өвөрмөц хурц үнэртэй байдаг. Маш хортой, амьсгалын зам, нүдний салст бүрхэвчийг цочроох, уушигны хаван үүсгэдэг. Богино хугацаанд амьсгалах үед үхлийн концентраци 0.025% байна. Уурхайн агаар дахь азотын ислийн хязгаарлагдмал агууламж 0.00025% -иас хэтрэхгүй байх ёстой (диоксидын хувьд - NO 2). Азотын давхар ислийн хувьд - 0.0001%.

Хүхрийн давхар исэл (SO 2)- өнгөгүй, цочроох хүчтэй үнэр, исгэлэн амттай. Агаараас 2.3 дахин хүнд. Маш хортой: амьсгалын зам, нүдний салст бүрхэвчийг цочроож, гуурсан хоолойн үрэвсэл, мөгөөрсөн хоолой, гуурсан хоолойн хаван үүсгэдэг.

Хүхрийн давхар исэл нь тэсэлгээний явцад үүсдэг (хүхэрлэг чулуулагт), гал түймэр, чулуулаг.

Уурхайн агаар дахь хязгаарлагдмал агууламж 0.00038% байна. 0.05% -ийн концентраци нь амь насанд аюултай.

Устөрөгчийн сульфид (H 2 S)- өнгөгүй хий, чихэрлэг амттай, ялзарсан өндөгний үнэртэй. Тодорхой татах хүч- 1.19. Устөрөгчийн сульфид нь шатаж, 6% -ийн концентрацитай үед дэлбэрдэг. Маш хортой, амьсгалын зам, нүдний салст бүрхэвчийг цочроодог. Үхлийн агууламж - 0.1%. Хордлогын анхны тусламж - шинэхэн урсгал дээр хиймэл амьсгал хийх, хлороор амьсгалах (цайруулагчаар чийгшүүлсэн алчуур ашиглан).

Устөрөгчийн сульфид нь чулуулаг, рашаанаас ялгардаг. Энэ нь органик бодисын задрал, уурхайн түймэр, тэсэлгээний үед үүсдэг.

Устөрөгчийн сульфид нь усанд маш сайн уусдаг. Хүмүүсийг орхигдсон ажлын дагуу шилжүүлэхдээ үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Уурхайн агаар дахь H 2 S-ийн зөвшөөрөгдөх хэмжээ 0.00071% -иас хэтрэхгүй байх ёстой.

Лекц 2

Метан ба түүний шинж чанарууд

Метан бол галын чийгийн гол, хамгийн түгээмэл хэсэг юм. Уран зохиол болон практикт метан нь ихэвчлэн галын чийгтэй байдаг. Уурхайн агааржуулалтын хувьд энэ хий нь тэсрэх шинж чанартай тул хамгийн их анхаарал хандуулдаг.

Метаны физик, химийн шинж чанар.

Метан (CH 4)өнгөгүй, амтгүй, үнэргүй хий юм. Нягт - 0.0057. Метан нь идэвхгүй боловч хүчилтөрөгчийг нүүлгэн шилжүүлэх замаар (нүүлгэн шилжүүлэлт дараах хувь хэмжээгээр явагдана: 5 эзэлхүүний нэгж метан нь 1 эзлэхүүний хүчилтөрөгчийг орлоно, өөрөөр хэлбэл 5: 1) энэ нь хүмүүст аюултай байж болно. Энэ нь 650-750 0 С-ийн температурт гал авалцдаг Метан нь агаартай шатамхай болон тэсрэх аюултай хольц үүсгэдэг. Агаар дахь агууламж 5-6% хүртэл байвал дулааны эх үүсвэрт шатдаг, 5-6% -иас 14-16% -д тэсрэх, 14-16% -иас их - тэсрэлтгүй. Хамгийн их хүч чадал 9.5% -ийн агууламжтай дэлбэрэлт.

Метаны шинж чанаруудын нэг нь гал асаах эх үүсвэртэй харьцсаны дараа флэш удаашрах явдал юм. Флэш саатуулах хугацааг дуудна индукцүе. Энэ хугацаа байгаа нь тэсэлгээний үед аюулгүй тэсрэх бодис (BB) ашиглан дэгдэлтээс урьдчилан сэргийлэх нөхцлийг бүрдүүлдэг.

Дэлбэрэлт болсон газар дахь хийн даралт нь дэлбэрэлтийн өмнөх хий-агаарын хольцын анхны даралтаас 9 дахин их байна. Энэ тохиолдолд даралт 30 хүртэл байна цагтба түүнээс дээш. Ажлын хэсэгт янз бүрийн саад тотгорууд (нарийсалт, цухуйлт гэх мэт) нь даралтыг нэмэгдүүлж, уурхайн ажлын хэсэгт тэсэлгээний долгионы тархалтын хурдыг нэмэгдүүлдэг.

Метаны молекул, бүтэц, электрон томъёог Бутлеровын органик бодисын бүтцийн онолын үндсэн дээр эмхэтгэсэн. Ийм томьёо бичиж эхлэхээсээ өмнө эхлээд эхэлье товч тайлбарэнэ нүүрсустөрөгч.

Метаны шинж чанар

Энэ бодис нь тэсрэх аюултай бөгөөд үүнийг "намаг" хий гэж бас нэрлэдэг. Энэхүү ханасан нүүрсустөрөгчийн өвөрмөц үнэрийг бүгд мэддэг. Шатаах явцад түүнээс ямар ч химийн бүрэлдэхүүн хэсэг үлдэхгүй сөрөг нөлөөхүний ​​биед. Энэ нь хүлэмжийн үр нөлөөг бий болгоход идэвхтэй оролцдог метан юм.

Физик шинж чанар

Алкануудын гомологийн цувралын анхны төлөөлөгчийг эрдэмтэд Титан, Ангараг гаригийн агаар мандлаас нээсэн. Метан нь амьд организмын оршин тогтнохтой холбоотой гэдгийг харгалзан үзэхэд эдгээр гариг ​​дээр амьдрал байдаг гэсэн таамаглал гарч ирэв. Санчир, Бархасбадь, Далай ван, Тэнгэрийн ван гаригт метан нь органик бус гаралтай бодисыг химийн боловсруулалтын бүтээгдэхүүн болгон гарч ирэв. Манай гаригийн гадаргуу дээр түүний агууламж маш бага байдаг.

ерөнхий шинж чанар

Метан нь өнгөгүй, агаараас бараг хоёр дахин хөнгөн, усанд муу уусдаг. Байгалийн хийн нэг хэсэг болох түүний хэмжээ 98 хувьд хүрдэг. Энэ нь 30-90 хувийн метан агуулдаг. Ихэнх тохиолдолд метан нь биологийн гаралтай байдаг.

Туурай өвсөн тэжээлт ямаа, үхэр бактерийн ходоодонд боловсруулах явцад нэлээд их хэмжээний метан ялгаруулдаг. Алкануудын гомологийн цувралын чухал эх сурвалжуудын дунд бид намаг, морин шоргоолж, байгалийн хийн шүүлтүүр, ургамлын фотосинтезийн үйл явцыг онцолдог. Манай гариг ​​дээр метан хийн ул мөр олдвол түүн дээр биологийн амьдрал байгаа тухай ярьж болно.

Яаж авах вэ

Метаны бүтцийн нарийвчилсан томьёо нь түүний молекул нь зөвхөн эрлийз үүлнээс үүссэн ханасан дан холбоог агуулдаг гэдгийг батлах баталгаа юм. Энэхүү нүүрсустөрөгчийг олж авах лабораторийн сонголтуудын дунд натрийн ацетатыг хатуу шүлттэй нэгтгэх, түүнчлэн хөнгөн цагаан карбидын устай харилцан үйлчлэлийг тэмдэглэж байна.

Метан нь цэнхэрдүү өнгийн дөлөөр шатаж, тус бүр 39 MJ ялгаруулдаг куб метр. Энэ бодис нь агаартай тэсрэх хольц үүсгэдэг. Хамгийн аюултай нь уул уурхайн ашигт малтмалын ордыг далд аргаар олборлох явцад ялгардаг метан юм. Нүүрс, шахмал түлш боловсруулах үйлдвэр, ангилан ялгах үйлдвэрүүдэд ч метан хийн дэлбэрэх эрсдэл өндөр байна.

Физиологийн үйлдэл

Агаар дахь метан хийн эзлэх хувь 5-16 хувийн хооронд байвал хүчилтөрөгч орж ирвэл метан шатах аюултай. Өгөгдсөн химийн бодисын хольц их хэмжээгээр нэмэгдсэн тохиолдолд дэлбэрэлт үүсэх магадлал нэмэгддэг.

Агаар дахь энэ алканы агууламж 43 хувьтай байвал амьсгал боогдоход хүргэдэг.

Тэсрэх үед тархалтын хурд секундэд 500-700 метр байна. Метан нь дулааны эх үүсвэртэй харьцсаны дараа алканы гал асаах үйл явц бага зэрэг удааширдаг.

Энэ өмч дээр тэсрэлтээс хамгаалагдсан цахилгаан тоног төхөөрөмж, тэсрэх аюултай эд ангиудыг үйлдвэрлэх үндэс суурь тавигддаг.

Метан нь дулааны хувьд хамгийн тогтвортой байдаг тул өргөн хэрэглээүйлдвэрийн болон ахуйн түлш хэлбэрээр, мөн химийн синтезийн үнэ цэнэтэй түүхий эд болгон ашигладаг. Три-этил-метаны бүтцийн томъёо нь төлөөлөгчдийн бүтцийн онцлогийг тодорхойлдог энэ ангинүүрсустөрөгч.

Хэт ягаан туяаны нөлөөн дор хлортой химийн харилцан үйлчлэлийн явцад хэд хэдэн урвалын бүтээгдэхүүн үүсэх боломжтой. Эхлэх бодисын хэмжээнээс хамааран орлуулах явцад хлорметан, хлороформ, нүүрстөрөгчийн тетрахлорид авч болно.

Метан бүрэн шатаагүй тохиолдолд тортог үүсдэг. Катализаторын исэлдэлтийн үед формальдегид үүсдэг. эцсийн бүтээгдэхүүнхүхэртэй харилцан үйлчлэх нь нүүрстөрөгчийн дисульфид юм.

Метан хийн бүтцийн онцлог

Түүний бүтцийн томъёо юу вэ? Метан нь ханасан нүүрсустөрөгчид хамаарна ерөнхий томъёо C n H 2n+2 . Бүтцийн томъёо хэрхэн үүсдэгийг тайлбарлахын тулд молекул үүсэх онцлогийг авч үзье.

Метан нь нэг нүүрстөрөгчийн атом, дөрвөн устөрөгчийн атомаас бүрддэг бөгөөд энэ нь ковалент туйлшралтай химийн холбоогоор холбогдсон байдаг. Нүүрстөрөгчийн атомын бүтцийн үндсэн дээр тайлбарла бүтцийн томъёонууд.

Гибридизацийн төрөл

Метаны орон зайн бүтэц нь тетраэдр бүтэцтэй байдаг. Нүүрстөрөгч нь гаднах түвшинд дөрвөн валентын электронтой байдаг тул атомыг халаахад электрон хоёр дахь s-орбиталаас p руу шилждэг. Үүний үр дүнд, эцэст нь эрчим хүчний түвшиннүүрстөрөгч нь дөрвөн хосгүй ("чөлөөт") электронтой. Метаны бүтцийн бүрэн томъёолол нь сансар огторгуйд 109 градус 28 минутын өнцгөөр чиглэж, тетраэдр бүтцийг бүрдүүлсэн дөрвөн эрлийз үүл үүсэхэд суурилдаг. Цаашилбал, эрлийз үүлний орой нь устөрөгчийн атомын эрлийз бус үүлтэй давхцдаг.

Метаны бүтцийн бүрэн ба товчилсон томъёо нь Бутлеровын онолтой бүрэн нийцдэг. Нүүрстөрөгч ба устөрөгчийн хооронд энгийн (ганц) холбоо үүсдэг тул нэмэлт урвал нь энэ химийн бодисын шинж чанар биш юм.

Бүтцийн эцсийн томъёог доор харуулав. Метан бол ханасан нүүрсустөрөгчийн ангийн анхны төлөөлөгч бөгөөд ханасан алканы шинж чанартай байдаг. Метаны бүтцийн болон электрон томъёо нь энэ органик бодис дахь нүүрстөрөгчийн атомын эрлийзжүүлэлтийн төрлийг баталж байна.

Сургуулийн химийн хичээлээс

Төлөөлөгч нь "намаг хий" болох нүүрсустөрөгчийн энэ ангиллыг 10-р ангийн курст судалдаг. ахлах сургууль. Жишээлбэл, хүүхдүүдэд дараахь шинж чанартай даалгаврыг санал болгож байна: "Метаны бүтцийн томъёог бич." Энэ бодисын хувьд зөвхөн Бутлеровын онолын дагуу өргөтгөсөн бүтцийн тохиргоог дүрсэлж болно гэдгийг ойлгох ёстой.

Түүний товчилсон томъёо нь CH4 гэж бичсэн молекулын томъёотой давхцах болно. Шинэ холбооны дагуу боловсролын стандартуудОросын боловсролыг өөрчлөн зохион байгуулахтай холбогдуулан нэвтрүүлсэн; үндсэн курсХимийн хувьд органик бодисын ангиллын шинж чанартай холбоотой бүх асуултыг авч үздэг.

Аж үйлдвэрийн синтез

Метаныг үндэслэн боловсруулсан аж үйлдвэрийн аргаацетилен зэрэг химийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг. Дулааны болон цахилгааны хагарлын үндэс нь түүний бүтцийн томъёолол байв. Метан нь аммиакаар катализатороор исэлдэж, цианы хүчил үүсгэдэг.

Үүнийг хэрэгжүүл органик бодиссинтезийн хий үйлдвэрлэх зориулалттай. Усны ууртай харилцан үйлчлэх үед хольцыг олж авна нүүрстөрөгчийн дутуу исэлханасан карбонилийн нэгдлүүдийг үйлдвэрлэх түүхий эд болох устөрөгч.

-тэй харилцах нь онцгой ач холбогдолтой юм азотын хүчил, үр дүнд нь нитрометан үүсдэг.

Автомашины түлш болгон ашиглах

Нүүрс устөрөгчийн байгалийн эх үүсвэр хомс, түүхий эдийн бааз ядуурч байгаа тул түлш үйлдвэрлэх шинэ (өөр) эх үүсвэр хайх асуудал онцгой анхаарал татаж байна. Эдгээр сонголтуудын нэг нь метан агуулсан.

Бензин түлш ба алканы ангийн анхны төлөөлөгчийн нягтын ялгааг харгалзан түүнийг автомашины хөдөлгүүрт эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглах тодорхой шинж чанарууд байдаг. Маш их хэмжээний метаныг өөртөө авч явахаас зайлсхийхийн тулд түүний нягтыг шахах замаар нэмэгдүүлдэг (ойролцоогоор 250 атмосферийн даралттай). Метаныг машинд суурилуулсан цилиндрт шингэрүүлсэн хэлбэрээр хадгалдаг.

Агаар мандалд үзүүлэх нөлөө

Метан нь хүлэмжийн үр нөлөөнд нөлөөлдөг гэдгийг дээр дурдсан. Хэрэв нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн (4) уур амьсгалд үзүүлэх нөлөөллийн түвшинг нэгжээр авч үзвэл түүний доторх "намаг хийн" эзлэх хувь 23 нэгж байна. Сүүлийн хоёр зуун жилийн хугацаанд эрдэмтэд дэлхийн агаар мандалд метан хийн тоон хэмжээ нэмэгдэж байгааг ажигласан.

Одоогийн байдлаар CH 4-ийн ойролцоогоор хэмжээг сая тутамд 1.8 хэсэг гэж тооцож байна. Хэдийгээр энэ үзүүлэлторшихуйгаас 200 дахин бага нүүрстөрөгчийн давхар исэл, тухай эрдэмтдийн хооронд яриа өрнөж байна болзошгүй эрсдэлгаригаас ялгарах дулааныг хадгалах.

"Намаг хий" нь маш сайн илчлэг чанартай тул химийн синтезийг хэрэгжүүлэхэд түүхий эд төдийгүй эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг.

Жишээлбэл, янз бүрийн хийн бойлер, хувийн байшин, зуслангийн байшинд бие даасан халаалтын системд зориулагдсан багана.

Ийм бие даасан сонголтхалаалт нь байшингийн эздэд маш их ашиг тустай бөгөөд төвлөрсөн газарт системтэйгээр тохиолддог осол аваартай холбоогүй болно. халаалтын систем. Баярлалаа хийн бойлерЭнэ төрлийн түлшээр ажилладаг бол хоёр давхар зуслангийн байшинг бүрэн халаахад 15-20 минут хангалттай.

Дүгнэлт

Бүтцийн болон молекулын томъёог дээр дурдсан метан нь байгалийн эх үүсвэрэрчим хүч. Энэ нь зөвхөн нүүрстөрөгчийн атом ба устөрөгчийн атом агуулдаг тул экологичид энэхүү ханасан нүүрсустөрөгчийн байгаль орчны аюулгүй байдлыг хүлээн зөвшөөрдөг.

Стандарт нөхцөлд (агаарын температур 20 хэм, даралт 101325 Па) энэ бодис нь хий, хоргүй, усанд уусдаггүй.

Агаарын температур -161 хэм хүртэл буурвал метаныг шахаж үйлдвэрт өргөн ашигладаг.

Метан нь хүний ​​эрүүл мэндэд нөлөөлдөг. Энэ нь хортой бодис биш, харин амьсгал боогдох хий гэж тооцогддог. Агаар мандалд энэ химийн бодисын агууламжийг хязгаарлах хэм хэмжээ (MPC) хүртэл байдаг.

Жишээлбэл, түүний хэмжээ нь нэг шоо метр тутамд 300 миллиграммаас хэтрэхгүй тохиолдолд л уурхайд ажиллахыг зөвшөөрдөг. Энэхүү органик бодисын бүтцийн онцлогт дүн шинжилгээ хийснээр энэ нь химийн болон ижил төстэй гэж дүгнэж болно. физик шинж чанарханасан (хязгаарлалт) нүүрсустөрөгчийн ангийн бусад бүх төлөөлөгчидтэй.

Бид метаны бүтцийн томъёо, орон зайн бүтцэд дүн шинжилгээ хийсэн. "Намагт хий" эхэлдэг нь ерөнхий молекулын томьёотой C n H 2n+2 .