Уравнение сгорания метана ch4 в озоне

При полном сгорании метана химическим количеством 1 моль в кислороде выделяется 890 кДж теплоты, а в озоне — 1032 кДж. В результате сгорания смеси объемом (н. у.) 35,952 дм 3 , состоящей из метана и озонированного кислорода (смесь озона с кислородом), газы прореагировали полностью с образованием углекислого газа и воды. Определите количество теплоты (кДж), выделившейся при этом, если доля озона в озонированном кислороде составляет 42% по объему.

Суммарное количество веществ в смеси газов = 35,952/22,4 = 1,63 моль.

Пусть х моль — суммарное количество вещества и , 0,42 · х моль — количество вещества , 0,58 · х моль — количество вещества , 1,63−х моль — количество вещества ;

В реакцию с 0,42 · х моль вступит 0,42 · х · 0,75 = 0,32 · х моль и при этом выделится 1032*0,315 · х = 325 · х кДж теплоты; в реакцию с 0,58 · х моль вступит 0,58 · х · 0,5 = 0,29 · х моль и при этом выделится 890 · 0,29 · х = 258,1 · х кДж теплоты; суммарное кол-во теплоты = 325,08 · х+258,1 · х = 583,18 · х кДж;

По условию, 0,32 · х+0,29 · х = 1,63−х, откуда х = 1 моль;

Количество теплоты = 583,18 · 1 = 583,18 кДж

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.

! уравнение реакций горения в озоне метана СН4 и серы S Тока напишите в ответ а не ссылку кидайте?

Химия | 10 — 11 классы

! уравнение реакций горения в озоне метана СН4 и серы S Тока напишите в ответ а не ссылку кидайте.

3CH4 + 4O3 = 3CO2 + 6H20

S + O3 = SO3 наверное так.

А)Напиши химические формулы двух оксидов серы, в которых степень окисления серы соответственно равна + 4 и + 6?

А)Напиши химические формулы двух оксидов серы, в которых степень окисления серы соответственно равна + 4 и + 6.

B)Напиши уравнение химической реакции, отображающее горение серы.

Напиши название продукта этой реакции.

С)Поясни, какие последствия вызывает попадение в воздух продукта горения серы.

Напишите уравнения реакций горения сложных веществ а) этана C2H6 б) метана CH4 в) эфира C4H10O Помогите срочно пожалуйста ?

Напишите уравнения реакций горения сложных веществ а) этана C2H6 б) метана CH4 в) эфира C4H10O Помогите срочно пожалуйста !

Напишите уравнение реакции горения C2H6O?

Напишите уравнение реакции горения C2H6O.

Составить уравнения реакций а) горения гексана б) бромирование метана в) дегидрирование этана?

Составить уравнения реакций а) горения гексана б) бромирование метана в) дегидрирование этана.

Напишите уравнения следующих реакций : а) бромирования метана (1 стадия) б) горения пентана в) дегидрирования пропана?

Напишите уравнения следующих реакций : а) бромирования метана (1 стадия) б) горения пентана в) дегидрирования пропана.

Напишите уравнения реакций горения в кислородеа) железа б) цинка в) серы г) пентана С3Н12?

Напишите уравнения реакций горения в кислороде

а) железа б) цинка в) серы г) пентана С3Н12.

Напишите уравнение реакций горения : алюминия, серы, кремния, серебра, меди, азота?

Напишите уравнение реакций горения : алюминия, серы, кремния, серебра, меди, азота.

Подпишите названия продуктов реакции.

Уравнения реакций образования озона в процессе окисления метана и его гомологов в присутствии оксидов азота?

Уравнения реакций образования озона в процессе окисления метана и его гомологов в присутствии оксидов азота.

Написать серы, углерод, магний и алюминий, реакция горения уравнения?

Написать серы, углерод, магний и алюминий, реакция горения уравнения!

Какие оксиды образуются при горении в кислороде простых веществ — серы, угля и алюминия?

Напишите уравнение соответствующих реакций.

Вы зашли на страницу вопроса ! уравнение реакций горения в озоне метана СН4 и серы S Тока напишите в ответ а не ссылку кидайте?, который относится к категории Химия. По уровню сложности вопрос соответствует учебной программе для учащихся 10 — 11 классов. В этой же категории вы найдете ответ и на другие, похожие вопросы по теме, найти который можно с помощью автоматической системы «умный поиск». Интересную информацию можно найти в комментариях-ответах пользователей, с которыми есть обратная связь для обсуждения темы. Если предложенные варианты ответов не удовлетворяют, создайте свой вариант запроса в верхней строке.

источники:

http://chemege.ru/metan/

http://himia.my-dict.ru/q/6739074_uravnenie-reakcij-gorenia-v-ozone-metana/