Как из метана получить нитрометан уравнение реакции

Метан: способы получения и свойства

Метан CH₄ – это предельный углеводород, содержащий один атом углерода в углеродной цепи. Бесцветный газ без вкуса и запаха, легче воды, нерастворим в воде и не смешивается с ней.

Гомологический ряд метана

Все алканы — вещества, схожие по физическим и химическим свойствам, и отличающиеся на одну или несколько групп –СН₂– друг от друга. Такие вещества называются гомологами, а ряд веществ, являющихся гомологами, называют гомологическим рядом.

Самый первый представитель гомологического ряда алканов – метан CH₄, или Н–СH₂–H.

Продолжить гомологический ряд можно, последовательно добавляя группу –СН₂– в углеводородную цепь алкана.

Название алкана	Формула алкана
Метан	CH₄
Этан	C₂H₆
Пропан	C₃H₈
Бутан	C₄H₁₀
Пентан	C₅H₁₂
Гексан	C₆H₁₄
Гептан	C₇H₁₆
Октан	C₈H₁₈
Нонан	C₉H₂₀
Декан	C₁₀H₂₂

Общая формула гомологического ряда алканов C_nH_2n+2.

Первые четыре члена гомологического ряда алканов – газы, C₅–C₁₇ – жидкости, начиная с C₁₈ – твердые вещества.

Строение метана

В молекуле метана встречаются связи C–H. Связь C–H ковалентная слабополярная. Это одинарная σ-связь. Атом углерода в метане образует четыре σ-связи. Следовательно, гибридизация атома углерода в молекуле метана– sp 3 :

При образовании связи С–H происходит перекрывание sp 3 -гибридной орбитали атома углерода и s-орбитали атома водорода:

Четыре sp 3 -гибридные орбитали атома углерода взаимно отталкиваются, и располагаются в пространстве так, чтобы угол между орбиталями был максимально возможным.

Поэтому четыре гибридные орбитали углерода в алканах направлены в пространстве под углом 109 о 28′ друг к другу:

Это соответствует тетраэдрическому строению молекулы.

Например, в молекуле метана CH₄ атомы водорода располагаются в пространстве в вершинах тетраэдра, центром которого является атом углерода

Изомерия метана

Для метана не характерно наличие изомеров – ни структурных (изомерия углеродного скелета, положения заместителей), ни пространственных.

Химические свойства метана

Метан – предельный углеводород, поэтому он не может вступать в реакции присоединения.

Для метана характерны реакции:

Разрыв слабо-полярных связей С – Н протекает только по гомолитическому механизму с образованием свободных радикалов.

Поэтому для метана характерны только радикальные реакции.

Метан устойчив к действию сильных окислителей (KMnO₄, K₂Cr₂O₇ и др.), не реагирует с концентрированными кислотами, щелочами, бромной водой.

1. Реакции замещения

Для метана характерны реакции радикального замещение.

1.1. Галогенирование

Метан реагирует с хлором и бромом на свету или при нагревании.

При хлорировании метана сначала образуется хлорметан:

Хлорметан может взаимодействовать с хлором и дальше с образованием дихлорметана, трихлорметана и тетрахлорметана:

Химическая активность хлора выше, чем активность брома, поэтому хлорирование протекает быстро и неизбирательно.

Бромирование протекает более медленно.

Реакции замещения в алканах протекают по свободнорадикальному механизму.

Свободные радикалы R∙ – это атомы или группы связанных между собой атомов, которые содержат неспаренный электрон.

Первая стадия. Инициирование цепи.

Под действием кванта света или при нагревании молекула галогена разрывается на два радикала:

Свободные радикалы – очень активные частицы, которые стремятся образовать связь с каким-либо другим атомом.

Вторая стадия. Развитие цепи.

Радикал галогена взаимодействует с молекулой алкана и отрывает от него водород.

При этом образуется промежуточная частица – алкильный радикал, который в свою очередь взаимодействует с новой нераспавшейся молекулой хлора:

Третья стадия. Обрыв цепи.

При протекании цепного процесса рано или поздно радикалы сталкиваются с радикалами, образуя молекулы, радикальный процесс обрывается.

Могут столкнуться как одинаковые, так и разные радикалы, в том числе два метильных радикала:

1.2. Нитрование метана

Метан взаимодействует с разбавленной азотной кислотой по радикальному механизму, при нагревании до 140 о С и под давлением. Атом водорода в метане замещается на нитрогруппу NO₂.

Например. При нитровании метана образуется преимущественно нитрометан:

2. Реакции разложения метана (д егидрирование, пиролиз)

При медленном и длительном нагревании до 1500 о С метан разлагается до простых веществ:

Если процесс нагревания метана проводить очень быстро (примерно 0,01 с), то происходит межмолекулярное дегидрирование и образуется ацетилен:

Пиролиз метана – промышленный способ получения ацетилена.

3. Окисление метана

Алканы – малополярные соединения, поэтому при обычных условиях они не окисляются даже сильными окислителями (перманганат калия, хромат или дихромат калия и др.).

3.1. Полное окисление – горение

Алканы горят с образованием углекислого газа и воды. Реакция горения алканов сопровождается выделением большого количества теплоты.

Уравнение сгорания алканов в общем виде:

При горении алканов в недостатке кислорода может образоваться угарный газ СО или сажа С.

Промышленное значение имеет реакция окисления метана кислородом до простого вещества – углерода:

Эта реакция используется для получения сажи.

3.2. Каталитическое окисление

При каталитическом окислении метана кислородом возможно образование различных продуктов в зависимости от условий проведения процесса и катализатора. Возможно образование метанола, муравьиного альдегида или муравьиной кислоты:

Важное значение в промышленности имеет паровая конверсия метана: окисление метана водяным паром при высокой температуре.

Продукт реакции – так называемый «синтез-газ».

Получение метана

1. Взаимодействие галогеналканов с металлическим натрием (реакция Вюрца)

Это один из лабораторных способов получения алканов. При этом происходит удвоение углеродного скелета. Реакция больше подходит для получения симметричных алканов. Получить таким образом метан нельзя.

2. Водный или кислотный гидролиз карбида алюминия

Этот способ получения используется в лаборатории для получения метана.

3. Декарбоксилирование солей карбоновых кислот (реакция Дюма)

Реакция Дюма — это взаимодействие солей карбоновых кислот с щелочами при сплавлении.

R–COONa + NaOH → R–H + Na₂CO₃

Декарбоксилирование — это отщепление (элиминирование) молекулы углекислого газа из карбоксильной группы (-COOH) или органической кислоты или карбоксилатной группы (-COOMe) соли органической кислоты.

При взаимодействии ацетата натрия с гидроксидом натрия при сплавлении образуется метан и карбонат натрия:

4. Синтез Фишера-Тропша

Из синтез-газа (смесь угарного газа и водорода) при определенных условиях (катализатор, температура и давление) можно получить различные углеводороды:

Это промышленный процесс получения алканов.

Синтезом Фишера-Тропша можно получить метан:

5. Получение метана в промышленности

В промышленности метан получают из нефти, каменного угля, природного и попутного газа . При переработке нефти используют ректификацию, крекинг и другие способы.

При нитрировании метана азотной кислотой образуются нитрометан ( CH3NO2) и вода?

Химия | 10 — 11 классы

При нитрировании метана азотной кислотой образуются нитрометан ( CH3NO2) и вода.

Составьте уравнение этой реакции и рассчитайте , какую массу нитрометана можно получиться при нитровании метана массой 32 г, приняв, что массовая дома выхода составляет 0, 9.

C учетом массовой доли выхода :

Осуществить превращение : метан — нитрометан — метиламин = хлорометил омония / азот?

Осуществить превращение : метан — нитрометан — метиламин = хлорометил омония / азот.

Осуществить превращение метан — нитрометан — метиламин = хлоритметил омония / азот?

Осуществить превращение метан — нитрометан — метиламин = хлоритметил омония / азот.

Какая масса азотной кислоты потребуется для нитрования бензола, чтоб получить нитробензол массо 24, 6г , если выход продукта составляет 90% от теоретического?

Какая масса азотной кислоты потребуется для нитрования бензола, чтоб получить нитробензол массо 24, 6г , если выход продукта составляет 90% от теоретического?

Составьте уравнения реакций схемы превращений?

Составьте уравнения реакций схемы превращений.

Укажите условия протекания химических реакций : метан – нитрометан — метиламин — хлоридметиламмонил | азот.

Какая масса сажи образуется при разложении метана массой 24 грамма массовая доля выхода продукта составляет 96 процентов?

Какая масса сажи образуется при разложении метана массой 24 грамма массовая доля выхода продукта составляет 96 процентов.

Составьте уравнения реакций схемы превращений?

Составьте уравнения реакций схемы превращений.

Укажите условия протекания химических реакций : метан — &gt ; нитрометан — &gt ; метиламин(стрелка вниз азот) хлоридметиламмония.

Помогите написать реакций : метан→нитрометан→метиламин→хлоридметиламония?

Помогите написать реакций : метан→нитрометан→метиламин→хлоридметиламония.

Рассчитайте объем метана приведенный к норм условиям, который можно получить при нагревании уксусной кислоты массой 24 г?

Рассчитайте объем метана приведенный к норм условиям, который можно получить при нагревании уксусной кислоты массой 24 г.

С избытком гидроксида натрия.

Массовая доля выхода метана равна 35%.

Составьте уравнения реакций горения метана(СН4) в кислороде Вычислите массу воды в граммах образующиеся при горении метана химическим количеством 4 моль?

Составьте уравнения реакций горения метана(СН4) в кислороде Вычислите массу воды в граммах образующиеся при горении метана химическим количеством 4 моль.

Найти массу нитрометана, полученного взаимодействием 48г метана с 200г 12, 6% раствора азотной кислоты?

Найти массу нитрометана, полученного взаимодействием 48г метана с 200г 12, 6% раствора азотной кислоты.

Вы находитесь на странице вопроса При нитрировании метана азотной кислотой образуются нитрометан ( CH3NO2) и вода? из категории Химия. Уровень сложности вопроса рассчитан на учащихся 10 — 11 классов. На странице можно узнать правильный ответ, сверить его со своим вариантом и обсудить возможные версии с другими пользователями сайта посредством обратной связи. Если ответ вызывает сомнения или покажется вам неполным, для проверки найдите ответы на аналогичные вопросы по теме в этой же категории, или создайте новый вопрос, используя ключевые слова: введите вопрос в поисковую строку, нажав кнопку в верхней части страницы.

Дано : m(O2) = 96 г М(О2) = 32 г / моль Vm = 22, 4 л / моль Найти : V(O2) n(O2) = m(O2) / M(O2) = 96 / 32 = 3 моль V(O2) = n(O2) * Vm = 3 * 22, 4 = 67, 2 л.

Дано : m(Zn) = 7 г V(H2) = 2, 24 л Найти : Содержит ли образец цинка примеси? Решение : Zn + 2HCl — > ZnCl2 + H2 n(H2) = V / Vm = 2, 24 л / 22, 4 л / моль = 0, 1 моль n(Zn) = n(H2) m(Zn)чист. = n * M = 0, 1 моль * 65, 37 г / моль = 6, 537 г Получае..

ОКИСЛИТЕЛЬНО — ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ РЕАКЦИЯ.

6Li + N2 = 2Li3N вроде так.

6Li + N2 = 2Li3N И все .

1) поскольку у нас в формулеNa3PO4 атомов натрия 3, то количество веществаNa3PO4будет в 3 раза меньше чем кол — ва Na найдем кол — во(n)Na n(Na) = m / M = 23 / 23 = 1 моль, тогда n(Na3PO4) будет = n / 3 = 1 / 3 = 0. 33 моль 2)поскольку у нас в форму..

1) CH2 = CH — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 гексен — 1 2) CH3 — CH = CH — CH2 — CH2 — CH3 гексен — 2 3) CH3 — CH2 — CH = CH — CH2 — CH3 гексен — 3 4) CH2 = C(CH3) — CH2 — CH2 — CH3 2 — метилпентен — 1 5) CH2 = CH — CH(CH3) — CH2 — CH3 3 — метилпентен — 1 6) ..

Дано : V(CO2) = 836мл m(C) = 0. 105г m(CuO) = 1. 4г w(HNO3) = 20% p(HNO3) = 1. 12г / мл Найти : V(HNO3) — ? Решение : CO2 + C — — — >2CO n(CO2) = V / Vm = 0. 836 / 22. 4 = 0. 0373моль M(C) = 12г / моль n(C) = m / M = 0. 105 / 12 = 0. 00875мо..

K + H2 = KH Li + CaO = не рааг.

BaCl₂ = Ba²⁺ + 2Cl⁻ при диссоциации 1 моль хлорида бария образуется 1 моль катионов 3Ca(OH)₂ = 3Ca²⁺ + 6OH⁻ при диссоциации 3 моль гидроксида кальция образуется 3 моль катионов Al₂(SO₄)₃ = 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻ при диссоциации 1 моль сульфата алюминия образ..

При нитровании метана азотной кислотой образуются нитрометан и вода. Какую массу.

В 5:35 поступил вопрос в раздел Разное, который вызвал затруднения у обучающегося.

Вопрос вызвавший трудности

При нитровании метана азотной кислотой образуются нитрометан и вода. Какую массу нитрометана можно получить при нитровании метана массой 32г, приняв, что массовая доля выхода составляет 0,9

Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru

Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике «Разное». Ваш вопрос звучал следующим образом:

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

Найдём кол-во метана

По реакции n(теор.CH3NO2)=VCH4=2моль

Найдём кол-во полученного нитрометана

найдём массу полученного нитрометана

m(CH3NO2)=n(пр. CH3NO2)*M(CH3NO2)=1,8 моль*61г\моль= 109,8гр

Решение:
m=Mn
n(CH4)=n(CH3NO2)=32\16=2моль
mт(CH3NO2)=61*2=122г
mп(CH3NO2)=122*0,9=109,8г

НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:

Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.

Волкова Лиза Агафоновна — автор студенческих работ, заработанная сумма за прошлый месяц 61 200 рублей. Её работа началась с того, что она просто откликнулась на эту вакансию

ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!

Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.

Деятельность компании в цифрах:

Зачтено оказывает услуги помощи студентам с 1999 года. За все время деятельности мы выполнили более 400 тысяч работ. Написанные нами работы все были успешно защищены и сданы. К настоящему моменту наши офисы работают в 40 городах.

Ответы на вопросы — в этот раздел попадают вопросы, которые задают нам посетители нашего сайта. Рубрику ведут эксперты различных научных отраслей.

Полезные статьи — раздел наполняется студенческой информацией, которая может помочь в сдаче экзаменов и сессий, а так же при написании различных учебных работ.

Красивые высказывания — цитаты, афоризмы, статусы для социальных сетей. Мы собрали полный сборник высказываний всех народов мира и отсортировали его по соответствующим рубрикам. Вы можете свободно поделиться любой цитатой с нашего сайта в социальных сетях без предварительного уведомления администрации.

Площадка Учись.Ru разработана специально для студентов и школьников. Здесь можно найти ответы на вопросы по гуманитарным, техническим, естественным, общественным, прикладным и прочим наукам. Если же ответ не удается найти, то можно задать свой вопрос экспертам. С нами сотрудничают преподаватели школ, колледжей, университетов, которые с радостью помогут вам. Помощь студентам и школьникам оказывается круглосуточно. С Учись.Ru обучение станет в несколько раз проще, так как здесь можно не только получить ответ на свой вопрос, но расширить свои знания изучая ответы экспертов по различным направлениям науки.

источники:

http://himia.my-dict.ru/q/987610_pri-nitrirovanii-metana-azotnoj-kislotoj-obrazuutsa/

http://uchees.ru/answer-96553.html