Составьте уравнение реакций для осуществления превращений метан

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.

Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: а)метан → ацетилен → бензол → хлорбензол;

Ваш ответ

решение вопроса

1)Составьте уравнения реакций схемы превращений : Метан — — — > хлорметан — — — > пропан — — — > пропен — 1 — — — > 2 — бромпропан?

1)Составьте уравнения реакций схемы превращений : Метан — — — > хлорметан — — — > пропан — — — > пропен — 1 — — — > 2 — бромпропан.

2)Укажите условия протекания и тип химических реакций.

CH4 + Cl2 — > CH3 — Cl + HCl ( hv) замещение

CH3 — Cl + 2Na Cl — CH2 — CH3 — > CH3 — CH2 — CH3 + 2NaCl реакция Вюрца

CH3 — CH2 — CH3 — > CH2 = CH — CH3 + H2 дегидрирование

CH2 = CH — CH3 + HBr — > CH3 — CH(Br) — CH3 присоединение.

Оставьте уравнения реакций схемы превращений?

Оставьте уравнения реакций схемы превращений.

Укажите условия протекания химических реакций : УГЛЕРОД — АЦЕТИЛЕН — БЕНЗОЛ — НИТРОБЕНЗОЛ.

Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения?

Составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения.

Указать условия протекания и тип реакций.

Метан> диоксид углерода.

Осуществите превращение укажите условие протекания химических реакций C2H2 — C6H6 — C6H5NO2?

Осуществите превращение укажите условие протекания химических реакций C2H2 — C6H6 — C6H5NO2.

Напишите уравнения химических реакций для следующих превращений?

Напишите уравнения химических реакций для следующих превращений.

При написании уравнений используйте структурные формулы органических веществ.

Укажите условия протекания реакций.

Составьте уравнения реакций в соответствии со схемой превращений : карбид кальция — — — ацетилен — — бензол — — хлорбензол — — фенол?

Составьте уравнения реакций в соответствии со схемой превращений : карбид кальция — — — ацетилен — — бензол — — хлорбензол — — фенол.

Укажите условия протекания реакций.

Составьте уравнения реакций, соответствующих схеме превращений : С6Н12O6 — » С2Н5ОН — » СО2Укажите условия протекания реакций и назовите органические вещества?

Составьте уравнения реакций, соответствующих схеме превращений : С6Н12O6 — » С2Н5ОН — » СО2

Укажите условия протекания реакций и назовите органические вещества.

Напишите уравнения химических реакций для осуществления ряда превращений, соответствующих схеме : уксусный альдегид — дипептид?

Напишите уравнения химических реакций для осуществления ряда превращений, соответствующих схеме : уксусный альдегид — дипептид.

Укажите условия протеканий этих реакций.

Составьте уравнения реакций схемы превращений :этен — этанол — этилацетат — углекислый газ?

Составьте уравнения реакций схемы превращений :

этен — этанол — этилацетат — углекислый газ.

Укажите названия веществ, условия протекания химических реакций.

Составьте уравнение реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения :Fe→ FeSO₄→ Fe₂(SO₄)₃→ Fe₂O₃→ FeУкажите условия протекания химических реакций?

Составьте уравнение реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения :

Fe→ FeSO₄→ Fe₂(SO₄)₃→ Fe₂O₃→ Fe

Укажите условия протекания химических реакций.

Составьте уравнение химической реакции , укажите условие их протекания , назовите все новые вещества и укажите тип каждой химической реакции :1 ?

Составьте уравнение химической реакции , укажите условие их протекания , назовите все новые вещества и укажите тип каждой химической реакции :

На этой странице находится вопрос 1)Составьте уравнения реакций схемы превращений : Метан — — — > хлорметан — — — > пропан — — — > пропен — 1 — — — > 2 — бромпропан?. Здесь же – ответы на него, и похожие вопросы в категории Химия, которые можно найти с помощью простой в использовании поисковой системы. Уровень сложности вопроса соответствует уровню подготовки учащихся студенческий. В комментариях, оставленных ниже, ознакомьтесь с вариантами ответов посетителей страницы. С ними можно обсудить тему вопроса в режиме on-line. Если ни один из предложенных ответов не устраивает, сформулируйте новый вопрос в поисковой строке, расположенной вверху, и нажмите кнопку.

Na2O2 + 2Na = 2Na2O Na2O + H2O = 2NaOH FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl 2NaCl + BaSO4 = Na2SO4 + BaCl2 BACL2 + 2H2O = BA(OH)2 + 2HCL Fe(NO3)2 + Ba(OH)2 = Fe(OH)2 + Ba(NO3)2 Fe(OH)2 = FeO + H2O FeO + H2SO4(разб. ) = FeSO4 + H2O FeSO4 + H2 = H2SO4 + F..

А)по закону разбавлении w1m1 = w2m2 240·8 = x·274 x = 7% б) 1)Находим массу соли в исходном растворе 240·0, 08 = 19, 2г 2) масса соли в новым растворе , после добавлении карбоната калии 34 + 19, 2 = 53, 2 3) Общая масса нового раствора 240 + 34 = 274..

Mr(K3PO4) = 3 * 39 + 31 + 4 * 16 = 212 W(K) = 117 / 212 = 0. 55 = 55%.

С основными оксидами.

BaO не реагирует с основными оксидами и с основаниями.

2Na + CL2 = 2NaCL H2 + CL2 = 2HCL 2NaBr + CL2 = 2NaCL + Br2 2KI + CL2 = 2KCL + I2 2) 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2NaOH + FeCL2 = Fe(OH)2 + 2NaCL Fe(OH)2 = FeO + H2O FeO + 2HCL = FeCL2 + H2O.

1) СН3 — СН(ОН) — СН(СН3) — С(СН3)(С2Н5) — СН2 — СН3 2) СН3 — СН(ОН) — СН(С2Н5) — СН(СН3) — СН2 — СН2 — СН3 3) СН3 — СН2 — С(СН3)(СН3) — СОН 4) СН3 — СН2 — СН(С2Н5) — СН2 — СН(С2Н5) — СОН 5) СН3 — СН(СН3) — СН(СН3) — С(СН3)(С2Н5) — СН2 — СООН 6) СН3 ..

В 1 моль ортофосфата натрия содержится 69 г натрия, то 23 г его будет содержаться в 1 / 3 моль данного вещества.

Наверное так) удачи ).

Пожалуйста здесь электронный бананс можно ещё электонно — ионный написать.

источники:

http://www.soloby.ru/472197/%D1%83%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D0%BE%D1%81%D1%83%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D1%82%D1%8C-%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B5-%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B2%D1%80%D0%B0%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%85%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%B1%D0%B5%D0%BD%D0%B7%D0%BE%D0%BB

http://himia.my-dict.ru/q/7592771_1sostavte-uravnenia-reakcij-shemy-prevrasenij-metan/