الجزيئية والهيكلية صيغة الميثان

وتقوم الصيغة الجزيئية والهيكلية والإلكترونية من غاز الميثان على نظرية هيكل المركبات العضوية Butlerov. قبل كتابة هذه الصيغ، ونبدأ مع توصيف موجز لالهيدروكربونية.

الميثان الميزات

هذه المادة هي مادة متفجرة، ويسمى أيضا "الأهوار" غاز. رائحة معينة من المواد الهيدروكربونية الحد من المعروف للجميع. يتم ترك عملية الاحتراق منه المكونات الكيميائية الضارة لجسم الإنسان. أن غاز الميثان هو مشارك نشط في تشكيل ظاهرة الاحتباس الحراري.

الخصائص الفيزيائية

وقد تم اكتشاف أول ممثل من سلسلة متجانسة من الألكانات من قبل العلماء في الغلاف الجوي لتيتان والمريخ. وبالنظر إلى أن الميثان يرتبط مع وجود الكائنات الحية ظهرت فرضية وجود حياة على هذه الكواكب. على كوكب زحل والمشتري ونبتون وأورانوس، ظهر منتج الميثان تجهيز والكيميائية للمواد من أصل غير العضوية. على سطح كوكبنا من محتواه منخفض.

الخصائص العامة

الميثان ليس له لون، أنها أخف وزنا من الهواء مرتين تقريبا، هو ضعيف الذوبان في الماء. تكوين الغاز الطبيعي بمبلغ يصل إلى 98 في المئة. و الغاز يمر النفط يحتوي على 30-90 في المئة الميثان. بمزيد من غاز الميثان هو من أصل بيولوجي.

ذوات الحوافر الحيوانات العاشبة الماعز والأبقار تنبعث معالجة في بطون البكتيريا كمية كبيرة بدلا من غاز الميثان. ومن بين مصادر هامة من سلسلة متجانسة من الألكانات مختارة المستنقعات، النمل الأبيض، وتصفية الغاز الطبيعي مصنع الضوئي. في الكشف عن آثار غاز الميثان على كوكب الأرض، يمكن أن نتحدث عن وجود حياة بيولوجية لها.

طرق لإعداد

الصيغة الهيكلية المفصلة من غاز الميثان هو دليل على أن في جزيء لها المشبعة فقط السندات واحدة تشكلت الغيوم الهجينة. إضافي إعداد تجسيد مختبر مذكرة النفط والغاز صناعة السبائك مع خلات الصوديوم الصلبة مع القلويات، والتفاعل من كربيد الألومنيوم مع الماء.

الصلبة الميثان لهب مزرق، مع التأكيد على ترتيب 39 MJ لكل متر مكعب. مزيج متفجر يشكل مادة للهواء. الميثان أخطر، الذي صدر خلال التعدين تحت الأرض من الرواسب المعدنية في المناجم الجبلية. ارتفاع مخاطر انفجار النباتات الميثان وإثراء الفحم وفحم، وكذلك الصناعات الفرز.

تأثير الفسيولوجية

إذا كانت نسبة غاز الميثان في الهواء 5-16 في المئة، في اتصال مع الأوكسجين يمكن أن تشعل غاز الميثان. في حالة وجود زيادة كبيرة في خليط من المواد الكيميائية يزيد من احتمال حدوث انفجار.

إذا كان تركيز الهواء من ألكان 43 في المئة، وهذا هو سبب الاختناق.

مع سرعة الانفجار انتشار 500-700 متر في الثانية الواحدة. مرة واحدة يتم الاتصال الميثان مع مصدر الحرارة، وتحدث عملية الاشتعال ألكان مع بعض التأخير.

وعلى هذا الانتاج القائمة على الملكية المعدات الكهربائية واقية من الانفجار والسلامة من مكونات المتفجرة.

منذ الميثان هو الهيدروكربونات المشبعة الأكثر استقرارا حراريا، ويستخدم على نطاق واسع كوقود الصناعي والمنزلي ويستخدم أيضا كمادة خام ثمينة للالتركيب الكيميائي. الصيغة الهيكلية للإيثيل ثلاثي الميثان يميز السمات الهيكلية من أعضاء هذه الطبقة من المواد الهيدروكربونية.

في عملية التفاعل الكيميائي مع الكلور عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تتكون من العديد من المنتجات رد فعل. اعتمادا على كمية من مادة أولية قد تكون في استبدال تلقي الكلوروميثان، والكلوروفورم ورابع كلوريد الكربون.

في حالة الاحتراق غير الكامل للغاز الميثان شكلت السخام. يتم تشكيل الفورمالديهايد في حالة الأكسدة الحفاز. المنتج النهائي هو رد فعل ثاني كبريتيد الكربون مع الكبريت.

خصائص هيكل الميثان

ما هي الصيغة البنائية لها؟ يشير الميثان إلى هيدروكربونات المشبعة وجود الصيغة العامة C _ن H _{2N + 2.} النظر في تشكيل جزيء خاص لشرح كيفية تشكيل الصيغة البنائية.

ويتكون غاز الميثان من ذرة كربون واحدة وأربع ذرات هيدروجين مرتبطة معا عن طريق ثنائي القطب التساهمية السندات لحظة. نفسر هيكل بناء على ذرات الكربون الصيغ الهيكلية.

مشاهدة التهجين

الهيكل المكاني للغاز الميثان يتميز هيكل رباعي السطوح. منذ خارجيا في الكربون أربعة إلكترونات التكافؤ، يحدث انتقال الإلكترون في الذرة التدفئة مع الثانية ليالي المدارات في ص. ونتيجة لذلك، وآخر مستوى الطاقة الكربون الموجود أربعة أونبايريد ( "الحرة") للإلكترون. ويستند الصيغة البنائية كاملة من غاز الميثان على حقيقة أن تشكيل الغيوم الهجينة الأربعة التي هي موجهة في الفضاء بزاوية مقدارها 109 درجة 28 دقيقة، وتشكيل هيكل رباعي الاسطح. وعلاوة على ذلك هناك تداخل القمم السحب الهجينة مع غير المختلطة ذرات الهيدروجين الغيوم.

الصيغة البنائية الكاملة والميثان المكثف يلتقي تماما نظرية Butlerova. بين أشكال الكربون والهيدروجين بسيط السندات (واحد)، حتى أن التفاعلات الكيميائية ليست علاقة نموذجية.

وفيما يلي الصيغة البنائية في نهاية المطاف. الميثان - هو أول ممثل فئة من الهيدروكربونات المشبعة، فقد الخصائص النموذجية تحد ألكان. الهيكلي صيغة E والميثان تأكيد نوع من التهجين من ذرة الكربون في المادة العضوية.

من الدورة كيمياء في المدرسة

هذه الفئة من الهيدروكربونات، ممثل وهو "غاز المستنقعات"، ودرس في الدورة من 10 فئة من المدرسة الثانوية. على سبيل المثال، اقترح الأطفال مهمة التالية الحرف: "كتابة الصيغ الهيكلية للغاز الميثان". ينبغي أن يكون مفهوما أنه ليس هناك سوى التكوين الهيكلي التفصيلي لهذه المادة يمكن رسمها على نظرية Butlerova.

وله صيغة مختصرة يكون نفس الجزيئية، وكتب في شكل CH4. وفقا لمعايير التعليم الاتحادية الجديدة التي تفرض في اتصال مع إعادة تنظيم التعليم الروسي في الدورة الأساسية الكيمياء كل ما يتعلق خصائص الطبقات من المواد العضوية، فهم المراقبة.

التوليف الصناعي

العمليات الصناعية القائمة على غاز الميثان مثل وقد وضعت على العنصر الكيميائي المهم كما الأسيتيلين. كان أساس التكسير الحراري أو الكهربائي على وجه التحديد المعادلة البنائية. الميثان في الأكسدة الحفاز الأمونيا لتشكيل حمض الهيدروسيانيك.

تطبيق هذه المواد العضوية لإنتاج غاز التخليق. من خلال التفاعل مع البخار، وهي مزيج من أول أكسيد الكربون والهيدروجين، والتي هي المواد الخام للحد إنتاج الكحول أحادي الهيدروجين، مركبات الكربونيل.

أهمية خاصة هو التفاعل مع حامض النيتريك، مما أدى إلى النيتروميثان.

استخدام كوقود للسيارات

نظرا لعدم وجود مصادر طبيعية من النفط والغاز، فضلا عن إفقار قاعدة الموارد، وخاصة قضية ذات الصلة للبحث عن (البديل) مصادر جديدة للوقود. ومن بين تلك الخيارات وقود الديزل الحيوي، والتي شملت هناك والميثان.

ونظرا للاختلاف في كثافة بين وقود البنزين وأول عضو من فئة من الألكانات، وهناك بعض الخصائص في تطبيقه كمصدر للطاقة لمحركات السيارات. من أجل تجنب الحاجة إلى حمل كمية كبيرة من غاز الميثان، من خلال ضغط لزيادة كثافته (تحت ضغط من حوالي 250 الاجواء). الميثان المخزنة في ولاية المسيلة في اسطوانات المثبتة في السيارة.

التعرض للجو

وقد سبق حقيقة أن غاز الميثان له تأثير على ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا كانت درجة العمل من أول أكسيد الكربون (4) على المناخ اتخذت تقليديا كما الوحدة، فإنه جزء "الأهوار الغاز" هو 23 وحدة. على مدى القرنين الماضيين، وقد لاحظ العلماء زيادة في المحتوى الكمي من غاز الميثان في الغلاف الجوي للأرض.

حاليا، يتم تقدير القيمة التقريبية _للCH4 عند 1.8 جزء في المليون. وعلى الرغم من أن هذا الرقم 200 مرة أقل من وجود ثاني أكسيد الكربون، هناك محادثة بين العلماء حول المخاطر المحتملة من ظاهرة الاحتباس الحراري المنبعثة من هذا الكوكب.

ويرجع ذلك إلى الحرارية ممتازة "غاز المستنقعات" يتم استخدامه ليس فقط كمادة وسيطة في تنفيذ التركيب الكيميائي، ولكن أيضا كمصدر للطاقة.

على سبيل المثال، الميثان تعمل مجموعة متنوعة من المراجل التي تعمل بالغاز، والأعمدة، والمصممة لأنظمة التدفئة الفردية في المنازل الخاصة والبيوت البلاد.

هذا الخيار الذاتي التدفئة مفيد جدا لأصحاب المنازل، لا علاقة لحادث، تجري بشكل منتظم في أنظمة التدفئة المركزية. يرجع المرجل الغاز العاملة على نوع معين من الوقود، وهو ما يكفي لمدة 15-20 دقيقة من أجل تسخين بالكامل المنزل المكون من طابقين.

استنتاج

أعطيت الميثان والهيكلية والصيغ الجزيئية منها أعلاه، مصدر طبيعي للطاقة. يرجع ذلك إلى حقيقة أنه لا يشمل سوى ذرات الكربون والهيدروجين، والبيئة تعترف سلامة البيئة من المواد الهيدروكربونية المشبعة.

تحت الظروف القياسية (حرارة الجو 20 درجة مئوية وضغط من 101325 باسكال) والجوهر هو الغازي، غير سامة، والمياه غير قابلة للذوبان.

في حال خفض درجة حرارة الهواء إلى -161 درجة، هو غاز الميثان المضغوط الذي يستخدم على نطاق واسع في الصناعة.

الميثان له تأثير على صحة الإنسان. وهي ليست مادة سامة، وإنما هو الغاز الخانق. هناك حدودا حتى (MAC) على محتوى المواد الكيميائية في الغلاف الجوي.

على سبيل المثال، والعمل في المناجم ويسمح فقط في الحالات التي لا يتجاوز المبلغ لكل متر مكعب إلى 300 ملليغرام. تحليل ملامح بنية المواد العضوية التي يمكن أن نخلص إلى أن التشابه في الخصائص الكيميائية والفيزيائية مع جميع الأعضاء الآخرين من الطبقة المشبعة (الحد) الهيدروكربونات.

قمنا بتحليل الصيغة البنائية، والهيكل المكاني للغاز الميثان. السلاسل المتجانسة التي تبدأ "غاز المستنقعات" لديها العام الجزيئية الصيغة C _ن H _{2N + 2.}