Մոլեկուլային եւ կառուցվածքային բանաձեւը մեթան

Մոլեկուլային, կառուցվածքային եւ էլեկտրոնային բանաձեւը մեթան հիմնված են տեսության կառուցվածքի օրգանական միացությունների Butlerov: Նախքան գրելը այդ բանաձեւերը, մենք սկսում ենք համառոտ բնութագրման վրա ածխաջրածինների:

մեթան Նկարագրություն

Այս նյութը հանդիսանում է պայթուցիկ, այն նաեւ կոչվում է «ճահիճ» գազ: Որը յուրահատուկ հոտը սահմանափակող ածխաջրածինների հայտնի է բոլորին: Այրման գործընթացը դրանից մնացել է քիմիական բաղադրիչներ վնասակար է մարդու մարմնի. Որ մեթան ակտիվ մասնակից է ձեւավորման ջերմոցային էֆեկտի:

ֆիզիկական հատկությունները

Առաջին ներկայացուցիչը համանման շարք alkanes հայտնաբերվել է գիտնականների մթնոլորտում Titan եւ Մարսի: Հաշվի առնելով այն փաստը, որ մեթանի կապված գոյության կենդանի օրգանիզմների հայտնվել վարկածը գոյության կյանքի վրա այդ մոլորակները. Սատուրնի վրա, Յուպիտերը, Նեպտունի, Ուրանի, մեթան արտադրանքը հայտնվեց, քանի որ քիմիական մշակման նյութերի անօրգանական ծագման: Վրա մակերեսի մեր մոլորակի իր ցածր պարունակությամբ:

Ընդհանուր բնութագրեր

Մեթան չունի գույն, դա թեթեւ է, քան օդում գրեթե երկու անգամ, դա վատ լուծելի է ջրի. Կազմը բնական գազի գումարը հասնում 98 տոկոս: The նավթի անցնող գազը պարունակում է 30 - ից 90 տոկոս մեթանի: Ավելի մեթան է կենսաբանական ծագման:

Ungulates herbivores այծեր եւ կովեր արտադրել մշակման մեջ ստամոքսում բակտերիաներ, բավական զգալի քանակությամբ մեթան: Թվում կարեւորագույն աղբյուրներից է համանման շարք alkanes ընտրել swamps, termites, զտիչ բնական գազի գործարանի photosynthesis. Ժամը հայտնաբերման հետքերով մեթան վրա մոլորակի, մենք կարող ենք խոսել այն մասին, որ գոյության իր կենսաբանական կյանքի.

Մեթոդներ պատրաստման

Որ մանրակրկիտ կառուցվածքային բանաձեւը մեթան, վկայում է, որ իր մոլեկուլում միայն հագեցած է միայնակ պարտատոմսեր ձեւավորվել հիբրիդային ամպեր. Լրացուցիչ մարմնավորումներ լաբորատորիան պատրաստում ածխաջրածնային նոտայի համաձուլվածքի հետ ամուր նատրիումի acetate հետ ալկալիների, եւ փոխգործակցության ալյումինի կարբիդի ջրով:

Solid մեթան կապտություն բոց, իսկ ընդգծելով կարգը 39 MJ մեկ խորանարդ մետրի դիմաց: Պայթյունավտանգ խառնուրդ ձեւավորում նյութի օդում: Առավել վտանգավոր մեթան, որը ազատ ժամանակ ստորգետնյա հանքարդյունաբերության հանքային ավանդների լեռնային հանքերում: Բարձր ռիսկի պայթյունի մեթանի եւ ածուխ beneficiation եւ briquetting բույսերի, ինչպես նաեւ տեսակավորման ոլորտներում.

ֆիզիոլոգիական ազդեցությունը

Եթե տոկոսային մեթանի օդի 5-ից 16 տոկոսը, հետ շփման թթվածնի կարող է ignited մեթան: Դեպքում զգալի աճ է խառնուրդից քիմիական մեծացնում է հավանականությունը պայթյունի.

Եթե օդը կոնցենտրացիան alkane է 43 տոկոսը, դա է պատճառը շնչահեղձություն.

Հետ պայթյուն բազմացման արագությամբ 500 հազարից մինչեւ 700 մետր վայրկյանում. Մեկ անգամ մեթան, որը դիմել է ջերմության աղբյուր, alkane բռնկում գործընթացը տեղի է ունենում բավական ուշացումով:

Դա եղել է, այս սեփականության վրա հիմնված արտադրության Պայթյունի-ապացույց էլեկտրական սարքավորումների եւ անվտանգության պայթուցիկ բաղադրիչների.

Since մեթանը գտնվում է առավել ջերմակայուն հագեցած է ածխաջրածնային, այն լայնորեն օգտագործվում է որպես արդյունաբերական եւ կենցաղային վառելիքի եւ նաեւ օգտագործվում է որպես արժեքավոր հումք քիմիական սինթեզի. Կառուցվածքային բանաձեւը Էթիլային-տրի-մեթան բնութագրում կառուցվածքային հատկանիշները անդամների այս դասի ածխաջրածինների:

Ի գործընթացում քիմիական ռեակցիայի քլորով ազդեցության ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կարող է ձեւավորվել մի քանի արձագանքման արտադրանք. Կախված նրանից, թե որ գումարի մեկնարկային նյութական կարող է լինել փոխարինման ստանալու chloromethane, քլորոֆորմ, ածխածնի tetrachloride:

Դեպքում թերի այրման մեթան ձեւավորվել մուր. Formaldehyde ձեւավորվում է այն դեպքում, կատալիտիկ օքսիդացում. Վերջնական արձագանքը արտադրատեսակը CARBON DISULFIDE ծծումբով:

Հատկություններ մեթան կառուցվածքը

Որն է նրա կառուցվածքային բանաձեւը. Մեթան վերաբերում է հագեցած ածխաջրածինների ունեցող ընդհանուր բանաձեւով C _n H _{2n + 2:} Դիտարկենք մի որոշակի մոլեկուլ ձեւավորմանը բացատրել, թե ինչպես է կառուցվածքային բանաձեւը, որը ձեւավորվում:

Մեթան կազմված է մեկ ածխածնի Ատոմ եւ չորս ջրածնի ատոմների կապված միասին covalent պարտատոմսերի երկբեւեռ պահին: Մենք բացատրել կառուցվածքը հիմնված է կառուցվածքային բանաձեւերը ածխածնի ատոմների.

Դիտել հիբրիդացում

The տարածական կառուցվածքը մեթան բնութագրվում է tetrahedral կառույցի: Քանի որ արտաքուստ է ածխածնի չորս Վալանս քաղաքի էլեկտրոնների, էլեկտրոնային անցում տեղի է ունենում է ջեռուցման atom երկրորդ s-orbitals վրա p. Որպես հետեւանք, վերջինը իշխանությունը մակարդակը ածխածնի գտնվում չորս unpaired ( «ազատ») Էլեկտրոնի: Լի կառուցվածքային բանաձեւը մեթան հիմնված է այն փաստի վրա, որ ձեւավորումը չորս հիբրիդային ամպերի, որոնք կողմնորոշված են տարածության մեջ անկյան տակ 109 աստիճանով 28 րոպե, ձեւավորելու մի քառանիստ կառույց: Հետագա կա overlapping գագաթների հիբրիդ ամպեր ոչ-հիբրիդային ամպերը ջրածնի ատոմների.

Լրիվ կառուցվածքային բանաձեւը եւ խտացրած մեթան լիովին համապատասխանում Butlerova տեսությունը. Միջեւ ածխածնային եւ ջրածնի ձեւերը պարզ (մեկ) պարտատոմսի, այնպես, որ քիմիական ռեակցիաներ չեն բնորոշ կապը:

Ստորեւ բերված է վերջնական կառուցվածքային բանաձեւը: Մեթան - առաջին ներկայացուցիչն է դասի հագեցած ածխաջրածինների, այն ունի բնորոշ հատկությունները սահմանափակել alkane: Կառուցվածքային բանաձեւ E եւ մեթան հաստատեք տեսակի հիբրիդացում ածխածնի ատոմ է օրգանական հարցում:

Ից դպրոց քիմիա ընթացքում

Այս դասը ածխաջրածինների, ներկայացուցիչ, ինչը հանդիսանում է «ճահիճ գազ", սովորել է ընթացքում 10 դասի ավագ դպրոցում: Օրինակ, երեխաները առաջարկեց առաջադրանքը հետեւյալը բնույթի «Գրիր կառուցվածքային բանաձեւերը մեթանի»: Պետք է հասկանալ, որ միայն մանրամասն կառուցվածքային կոնֆիգուրացիա Այս նյութի կարող է նկարել Butlerova տեսության.

Նրա կրճատված բանաձեւը կլինի նույնը, քանի որ մոլեկուլային, գրված է ձեւով CH4: Ըստ նոր դաշնային կրթական չափորոշիչների նկատմամբ, որոնք կսահմանվեն հետ կապված վերակազմակերպման ռուսական կրթության հիմնական քիմիայի իհարկե բոլոր հարցերում բնութագրերի դասերի օրգանական նյութերի, հասկանալու վերահսկողություն:

արդյունաբերական սինթեզ

Մեթան վրա հիմնված արդյունաբերական գործընթացներ, ինչպիսիք կարեւոր քիմիական բաղադրիչը մշակվել են, քանի որ ացետիլեն: Հիմքը ջերմային կամ էլեկտրական cracking հենց դրա կառուցվածքային բանաձեւը: Մեթան է կատալիտիկ օքսիդացում ամոնիակ է ձեւավորել hydrocyanic թթու.

Դիմել այս օրգանական նյութ արտադրության սինթեզի գազի. Ըստ ռեակցիայի հետ գոլորշու, մի խառնուրդ ածխածնի օքսիդը եւ ջրածնի, որոնք հումք արտադրության համար սահմանաչափի վերաբերյալ monohydric սպիրտներ, carbonyl միացությունների.

Առանձնահատուկ կարեւորություն է ռեակցիա ազոտական թթու, որի արդյունքում nitromethane.

Օգտագործումը քանի որ ավտոմոբիլային վառելիքի

Բացակայության պատճառով բնական աղբյուրների ածխաջրածինների , ինչպես նաեւ աղքատացման ռեսուրսային բազայի, հատկապես համապատասխան հարցի հետ կապված որոնման նոր (այլընտրանքային) աղբյուրների համար վառելիքի. Մեկը նման տարբերակ է Biodiesel, որը այնտեղ ընդգրկված եւ մեթան:

Հաշվի առնելով, որ տարբերությունը խտության միջեւ բենզինի վառելիքի եւ առաջին անդամ դասի alkanes, կան որոշակի հատկանիշները, իր դիմումի որպես էներգիայի աղբյուր ավտոմոբիլային շարժիչների. Որպեսզի խուսափել անհրաժեշտ է իրականացնել մի մեծ քանակությամբ մեթան, սեղմում է մեծացնել իր խտությունը (տակ ճնշման մոտ 250 միջավայրերին): Մեթան պահվում են հեղուկ վիճակում է բալոններ տեղադրված է մեքենայի.

Ենթարկվածությունը մթնոլորտում

Մենք արդեն քննարկել այն փաստը, որ մեթան ունի ազդեցություն է ջերմոցային էֆեկտի: Եթե աստիճանը գործողության շմոլ գազից (4) վրա կլիմայի պայմանականորեն ընդունվում է որպես միասնության, ապա դա մասն «ճահիճ գազային» է 23 միավոր: Է, որ վերջին երկու դարերի գիտնականները նկատել է աճ քանակական պարունակության մեթան Երկրի մթնոլորտում:

Ներկայում, մոտավոր գումարը _CH4 գնահատվում է 1,8 մասերի մեկ միլիոն: Չնայած այն հանգամանքին, որ այս ցուցանիշը կազմում է 200 անգամ ավելի քիչ է, քան ներկայությամբ ածխածնի երկօքսիդի, կա մի զրույց միջեւ գիտնականների մոտ հնարավոր ռիսկի ծուղակ շոգին արտանետվել մոլորակի.

Շնորհիվ գերազանց ջերմային 'ճահիճ գազի' այն օգտագործվում է ոչ միայն որպես հումքի իրականացնելիս քիմիական սինթեզի, այլեւ որպես էներգիայի աղբյուր:

Օրինակ, մեթան գործում է մի շարք գազային կաթսաների, սյուների, նախատեսված անհատական ջեռուցման համակարգերի մասնավոր տներում եւ ամառանոցներում:

Այդպիսի ինքնակառավարման ջեռուցման տարբերակը շատ ձեռնտու է homeowners, որոնք կապված չեն իր վթարի, սիստեմատիկ տեղի են ունենում կենտրոնացված ջեռուցման համակարգերի. Շնորհիվ գազի կաթսա գործում է տվյալ տեսակի վառելիքի, դա բավարար է 15-20 րոպե, որպեսզի լիովին ցուրտ երկհարկանի տունը:

եզրափակում

Մեթան, կառուցվածքային եւ մոլեկուլային բանաձեւերը, որոնք տրվել վերեւում, բնական աղբյուր էներգիայի. Պայմանավորված է նրանով, որ այն ներառում է միայն ածխածնի եւ ջրածնի ատոմների, բնապահպանները ճանաչի շրջակա միջավայրի անվտանգությունը հագեցած ածխաջրածին.

Ստանդարտ պայմաններում (օդի ջերմաստիճանի 20 աստիճան Celsius եւ ճնշման 101325 Պա) նյութը գազանման, ոչ թունավոր, ջրի չլուծվող.

Այն դեպքում, երբ օդի ջերմաստիճանը իջեցվել է -161 աստիճան, որ դա այն է, սեղմված մեթան, որը լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերության.

Մեթան ունի ազդեցություն մարդու առողջության վրա: Դա ոչ մի թունավոր նյութ, բայց դա խեղդում գազ: Կան նույնիսկ սահմանափակումներ (Mac) բովանդակության վրա քիմիական նյութերի մթնոլորտում:

Օրինակ, աշխատում է հանքերում թույլատրվում է միայն այն դեպքերում, երբ այդ գումարը չի գերազանցում մեկ խորանարդ մետրի 300 milligrams. Վերլուծելով հատկանիշները կառուցվածքի օրգանական հարցում հնարավոր է եզրակացնել, որ նմանություններ քիմիական եւ ֆիզիկական հատկությունների հետ բոլոր մյուս անդամների դասի հագեցած (սահմանափակման) ածխաջրածինների:

Մենք վերլուծել կառուցվածքային բանաձեւը, տարածական կառուցվածքը մեթանի: Համանման շարքը , որը սկսվում է "marsh gas" ունի ընդհանուր մոլեկուլային բանաձեւը C _n H _{2n + 2:}