Реакция полного сгорания метана.
Остались вопросы?
В реальных условиях на окисление горючего газа пойдет только теоретически необходимый объем воздуха, определяемый по стехиометрическим уравнениям. Избыточный воздух, и азот, и кислород войдут в состав дымовых газов. Коэффициент избытка воздуха — важнейший показатель, определяющий качество сжигания газа. Он определяется способом сжигания и конструкцией топки и горелки. Главный фактор при выборе коэффициента избытка воздуха — обеспечение наименьших потерь с дымовыми газами и химическим недожогом. Соответственно, увеличивается коэффициент полезного действия газоиспользующего оборудования. Но значительное уменьшение подачи воздуха грозит его недостатком, и, как следствие, химическим недожогом, иначе именуемым неполным сгоранием. Качество сжигания газового топлива можно оценить визуально: по цвету и форме пламени.
При полном сгорании газа пламя горелки плиты состоит из коротких факелов голубовато-фиолетового цвета рис. При неполном сгорании пламя желтое коптящее с длинными факелами рис. В продуктах горения содержится значительное количество оксида углерода СО, а также несгоревший углерод в виде сажи. Если горит совсем плохо, в дымовых газах присутствуют водород и несгоревший метан.
Биологическая роль[ править править код ] Показано, что эндогенный метан способен вырабатываться не только метаногенной микрофлорой кишечника , но и клетками эукариот , и что его образование значительно возрастает при экспериментальном вызывании клеточной гипоксии , например, при нарушении работы митохондрий при помощи отравления организма экспериментального животного азидом натрия , известным митохондриальным ядом. Высказывается предположение, что образование метана клетками эукариот, в частности животных, может быть внутриклеточным или межклеточным сигналом испытываемой клетками гипоксии [34].
Также показано увеличение образования метана клетками животных и растений под влиянием различных стрессовых факторов, например, бактериальной эндотоксемии или её имитации введением бактериального липополисахарида , хотя, возможно, этот эффект наблюдается не у всех видов животных в эксперименте исследователи получили его у мышей, но не получили у крыс [35]. Возможно, что образование метана клетками животных в подобных стрессовых условиях играет роль одного из стрессовых сигналов. Предполагается также, что метан, выделяемый кишечной микрофлорой человека и не усваиваемый организмом человека он не метаболизируется и частично удаляется вместе с кишечными газами, частично всасывается и удаляется при дыхании через лёгкие , не является «нейтральным» побочным продуктом метаболизма бактерий, а принимает участие в регуляции перистальтики кишечника, а его избыток может вызывать не только вздутие живота, отрыжку , повышенное газообразование и боли в животе, но и функциональные запоры [36]. Метан и экология[ править править код ] Спектр поглощения метана в ближней и средней ИК-областях. По вертикальной оси отложено сечение поглощения на 1 молекулу [37]. Является парниковым газом , более сильным в этом отношении, чем углекислый газ , из-за наличия глубоких колебательно-вращательных полос поглощения его молекул в инфракрасном спектре.
Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность того же молярного объёма метана составит 21—25 единиц [38] [39]. Однако время жизни метана в атмосфере невелико от нескольких месяцев до нескольких лет , поскольку он окисляется кислородом до углекислого газа в тропосфере под действием грозовых разрядов и в стратосфере под действием УФ-С излучения Солнца.
Когда атом углерода вступает во взаимодействие с атомами водорода, s-электроны наружного слоя в нем распариваются, один из них занимает вакантное место третьего р-электрона и образует при своем движении облако в виде объемной восьмерки, перпендикулярное по отношению к облакам двух других р-электронов.
Атом при этом переходит в возбужденное состояние. Все четыре валентных электрона становятся неспаренными, они могут образовывать четыре химические связи. Разрешение противоречий: 1 в процессе образования химических связей облака всех валентных электронов атома углерода одного s— и трех р-электронов выравниваются, становятся одинаковыми; 2 облака принимают форму несимметричных, вытянутых в направлении к вершинам тэтраэдра объемных восьмерок.
Гибридизация может распространяться на разное число электронных облаков. Шаростержневая модель молекулы: 1 детали, изображающие атомы, соединяются на некотором расстоянии друг от друга посредством стерженьков, символизирующих валентные связи; 2 модель дает наглядное представление о том, какие атомы с какими соединены, но она не передает относительных размеров и внешней формы молекулы. Строение и номенклатура углеводородов ряда метана Строение углеводородов.
Предельные углеводороды неразветвленного строения : 1 метан; 2 этан; 3 пропан; 4 бутан; 5 пентан; 6 гексан; 7 гептан; 8 октан; 9 нонан; 10 декан. С увеличением молекулярной массы последовательно возрастают температуры плавления и кипения углеводородов. Первые четыре вещества С1 — С4 при обычных условиях — газы.
Все предельные углеводороды нерастворимы в воде, но могут растворяться в органических растворителях. Пространственное и электронное строение молекул пропана и бутана. Атомы углерода в них расположены не по прямой линии, а зигзагообразно.
Причина — в тетраэдрическом направлении валентных связей атомов углерода. Если к одному атому углерода присоединился другой атом углерода, то у этого последнего остались три свободные валентности, все они направлены к вершинам тетраэдра. Следующий атом углерода может присоединиться только в одном из этих направлений.
Углеродная цепь неизменно принимает зигзагообразную форму. Зигзагообразная цепь атомов углерода может принимать различные пространственные формы. Это связано с тем, что атомы в молекуле могут относительно свободно вращаться вокруг простых сигма-связей.
Углеродная цепь получается сильно изогнутой. Если повернуть атом углерода, то молекула примет почти кольцеобразную форму. Такое вращение существует в молекулах как проявление теплового движения если нет препятствующих этому факторов.
В качестве ископаемого топлива используют природный газ. Углерод, присутствующий в газе, сгорает полностью. При этом не образуются продукты сгорания, либо их количество минимально. Особенности сгорания метана Метан может выделяться из пластов горных пород постоянно или кратковременно. Кратковременное появление представляет собой выброс из зоны скопления при возникновении трещин и разломов в пласте. Помимо выделения газа, происходит выброс угля и обломков горных пород. Для полного сгорания каждого 1 м3 газа в условиях топки понадобится около 2 м3 кислорода.
Взаимодействие с окислителем допускается в условиях атмосферного воздуха. Процесс горения метана требует постоянного контроля поступления кислорода в топку. Для этого отбирают пробы продуктов горения на определение их состава в процентном соотношении. Определение степени сгорания газа При полном сгорании в отработанных газах содержится большое количество диоксида углерода и свободного углерода, при этом объем оксида углерода стремится к нулю.
Глава 8. Характеристики горения газов
Реакция имеет большое практическое значение. В результате дегидрирования алканов образуются алкены. Например, продуктами дегидрирования н-бутана являются бутены: Реакция осуществляется при нагревании с использованием катализаторов на основе никеля, платины, палладия. Михаил Иванович Коновалов 1858—1906 Научные исследования начал под руководством профессора В.
Марковникова в области органической химии. Реакция нитрования алканов получила название реакции Коновалова и нашла широкое применение в промышленном органическом синтезе. Алканы Крекинг алканов.
При нагревании без доступа воздуха происходит разрушение углеродной цепочки алкана. Продукты крекинга — алканы и алкены. При термическом и каталитическом крекинге образуются алканы и алкены; при гидрокрекинге — только алканы образующиеся алкены в атмосфере водорода гидрируются до алканов.
При термическом крекинге образуются низкомолекулярные алканы линейного строения, при каталитическом — разветвленного строения. Изомеризация алканов. Изомеризация — превращение алканов нормального строения в изомерные им алканы с разветвленной углеродной цепочкой.
Процесс осуществляется под действием катализатора хлорида алюминия. В качестве примера рассмотрим изомеризацию н-бутана: Реакция обратима. Как строение алканов определяет их химические свойства?
Когда горят газообразные вещества, они хорошо смешиваются с воздухом и поэтому сгорают полностью. При горении расплавленного парафина кислорода не хватает для сгорания всего углерода и углерод выделяется в свободном виде. При сильном нагревании углеводороды разлагаются на простые вещества — углерод и водород. Эти реакции могут служить подтверждением молекулярной формулы вещества: при разложении метана образуется двойной, а при разложении этана — тройной объем водорода по сравнению с объемом исходного газа объем углерода как твердого вещества в расчет не принимается.
Реакция с галогенами хлором. Если смесь метана с хлором в закрытом стеклянном цилиндре выставить на рассеянный солнечный свет при прямом солнечном освещении может произойти взрыв , то произойдет постепенное ослабление желто-зеленой окраски хлора при взаимодействии его с метаном. Химическая реакция заключается в разрыве одних связей и образовании новых. Атомы хлора имеют в наружном слое по одному неспаренному электрону, становятся свободными радикалами.
Когда атом-радикал, который обладает высокой химической активностью, сталкивается с молекулой метана, его электрон начинает взаимодействовать с электронным облаком атома водорода. Между этими атомами устанавливается ковалентная связь и образуется молекула хлороводорода. Применение и получение предельных углеводородов Сферы применения предельных углеводородов: 1 метан в составе природного газа находит все более широкое применение в быту и на производстве; 2 пропан и бутан применяются в виде «сжиженного газа», особенно в тех местностях, где нет подвода природного газа; 3 жидкие углеводороды используются как горючее для двигателей внутреннего сгорания в автомашинах, самолетах; 4 метан как доступный углеводород в большей степени используется в качестве химического сырья; 5 реакция горения и разложения метана используется в производстве сажи, идущей на получение типографской краски и резиновых изделий из каучука; 6 высокая теплота сгорания углеводородов обусловливает использование их в качестве топлива; 7 метан — основной источник получения водорода в промышленности для синтеза аммиака и ряда органических соединений. Наиболее распространенный способ получения водорода из метана — взаимодействие его с водяным паром.
Реакция хлорирования служит для получения хлорпроизводного метана. Особенности хлорметана: 1 это газ; 2 это вещество, которое легко переходит в жидкое состояние; 3 это вещество, которое поглощает большое количество теплоты при последующем испарении. Особенности дихлорметана, трихлорметана и тетрахлорметана: 1 это жидкости; 2 используются как растворители; 3 применяются для тушения огня особенно когда нельзя использовать воду ; 4 тяжелые негорючие газы этих веществ, которые образуются при испарении жидкости, быстро изолируют горящий предмет от кислорода воздуха. Из гомологов метана при реакции изомеризации получаются углероводороды разветвленного строения.
Они используются в производстве каучуков и высококачественных сортов бензина. Получение углеводородов: 1 предельные углеводороды в больших количествах содержатся в природном газе и нефти; 2 из природных источников их извлекают для использования в качестве топлива и химического сырья. Особенности синтеза метана: 1 синтез метана показывает возможность перехода от простых веществ к органическим соединениям. Реакция идет при нагревании углерода с водородом в присутствии порошкообразного никеля в качестве катализатора; 2 синтез метана — реакция экзотермическая.
Проблема строения бензола. Сравнивая состав молекул ацетилена С2Н2 и бензола С6Н6, можно прийти к выводу, что из каждых трех молекул ацетилена образуется одна молекула бензола, т.
Совет: При решении задач по химии, важно уделять внимание балансировке уравнений реакций. Убедитесь, что количество каждого вида атомов одинаково с обеих сторон уравнения. Практика: Уравняйте уравнение реакции, обозначающее сгорание этана C2H6 в кислороде O2. Какие продукты образуются?
Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Химия.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!
Метан - формула, строение и основные свойства природного газа
При нитровании метана образуется преимущественно нитрометан. Результатом его неполного сгорания является сажа, Если метан каталитически окисляется, то получается формальдегид. Ответ оставил Гость. Образуется углекислый газ). Образуются улекислый газ и вода.
Полное и неполное сгорание газа
При нитровании метана образуется преимущественно нитрометан. Гость. CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O Образуются улекислый газ и вода. Реакции метана: галогенирование, реакция Коновалова (нитрование), каталитическое окисление, паровая конверсия метана, пиролиз метана (термическое разложение), сульфохлорирование, горение. в результате полного сгорания метана образуются. Created by gordeydemarin. himiya-ru. Кроме того, в результате полного сгорания метана образуется относительно мало вредных веществ по сравнению с другими видами топлива.
При какой температуре возможно горение метана?
Она образуется в результате сгорания в земной атмосфере космических аппаратов. В результате полного сгорания метана получатся: 1. углекислый газ и водород 2. углерод и вода 3. углекислый газ и вода 4. угарный газ и вода. Вопрос школьной программы по предмету Химия. в результате полного сгорания метана получается? Ответ преподавателя.
Метан парниковый газ
Но название должно быть однозначным, например, ответ «хлорид железа» не будет засчитан, так как неясно, это FeCl2 или FeCl3. Метилгексан тоже не будет засчитан, так как неоднозначен локант, а вот метилбутан - ок. Если реакция дает нестехиометрическую смесь продуктов, в ответе следует писать преобладающий продукт. Если при данных условиях преобладающий продукт неоднозначен или это выходит за рамки школы система примет любой допустимый вариант ответа. Но если название содержит радикал, стоит отделять коэффициент пробелом, чтобы система не спутала коэффициент с локантом и забытым дефисом. Коэффициенты в уравнении должны быть сокращены, но сокращать нужно лишь на общий множитель во всем уравнении. Нельзя сокращать общий множитель коэффициентов в правой части уравнения, если левая при этом окажется дробной.
Так, далеко не все из нас знают о том, что из обычного бытового мусора, которым забит каждый полигон ТБО, вернее из его органической составляющей при помощи такого устройства как биореактор можно получить биогаз — газ, имеющий в своем составе метан. Полученная путем сжигания биогаза электроэнергия способна не только удовлетворить собственные нужды мусороперерабатывающего завода, но и использоваться для последующей продажи. Представьте себе, как это удобно, ведь из обычных отходов можно получить доходы.
Причем данная технология переработки мусора является абсолютно безопасной и экологически чистой. Однако полученный из мусора метан можно не только сжигать для получения тепла и электричества. Из метана путем процесса пиролиза можно получать ацителен.
Что же это за вещество, и для чего оно нужно? Об этом мы поговорим чуть позже, а пока сделаем основной упор на самом процессе пиролиза метана. В результате пиролиза образуется ацитилен, который здесь является скорее не конечной целью, а промежуточным продуктом, необходимым для дальнейшего производства продуктов органического синтеза.
Поскольку пиролиз метана только для получения ацетилена экономически невыгоден, данная технология обычно применяется на заводах, осуществляющих его дальнейшую переработку в такие продукты как, например, синтетический каучук.
В них попадает сажа или бытовая пыль. Часто желтое пламя наблюдают в первое время пользования плитой. После изготовления горелки и трубки запальной группы на них сохраняется масляная пленка. А к ней пыль и копоть прилипают мгновенно. Отверстия для воздуха загрязняются, метан горит оранжевым пламенем. Первое, что необходимо сделать при появлении желтого пламени газа, — прочистить горелки и другие элементы. Для этого вызывают мастера.
Если пламя красное или желтое, необходимо прочистить плиту Изменение окраски огня сопровождается появления копоти, остаточным свечением факела. Нередко пламя становится слишком интенсивным и непрозрачным. При таких признаках необходим срочно чистить плиту. Еще одна нередкая причина — несоответствие оборудования и подаваемого топлива. Если плита предназначена для работы на пропан-бутановой смеси, метан в горелках будет гореть не синим. Оранжевый или желтый газ из конфорки появляется при неправильном положении заслонки, регулирующей подачу воздуха. Если она упала, соскочила, закрылась, на горелку будет подаваться недостаточное количество кислорода. При этом синий огонь превратится в желтый.
Чтобы исправить ситуацию, нужно проверить, в каком положении заслонка, и установить ее на место. Красное пламя При неполном сгорании газа образуется угарный газ Причина того, что газ горит красным пламенем, намного серьезнее. При сгорании метана образуется очень небольшое количество угарного газа, так как добиться полного окисления в бытовых условиях невозможно. Если СО образуется слишком много, пламя окрашивается красным. Угарный газ — крайне токсичное вещество. При превышении концентрации он вызывает летальный исход.
На основании многочисленных экспериментов можно сделать следующий вывод: пределы устойчивой работы горелок ограничены скоростями отрыва и проскока пламени. Зависимость скорости газовоздушной смеси, при которой происходит отрыв и проскок пламени, от коэффициента избытка первичного воздуха I — отрыв пламени; II — проскок пламени; III — желтые края пламени; 1—3 диаметры огневых каналов горелок, мм: 1 — 25, 2 — 25, 3 — 32 На рис. Характер кривых свидетельствует о резком снижении устойчивости пламени по мере увеличения содержания в смеси первичного воздуха.
Повышение устойчивости пламени происходит при снижении содержания первичного воздуха и достигает максимума при его уменьшении до нуля диффузионное горение. Однако такое сжигание углеводородных газов во многих случаях недопустимо, так как приводит к появлению желтых язычков пламени, характеризующих появление в нем сажистых частиц. Распространенные стабилизаторы горения а — цилиндрический туннель с внезапным расширением сечения; б — то же, при закрученом потоке; в — конический туннель при закрученном потоке; г — стабилизатор в виде конического тела; д — то же, в виде круглого стержня; е — то же, в виде устойчивого кольцевого пламени 1 — огневой насадок горелки; 2 — туннель; 3 — боковое отверстие; 4 — кольцевой канал; 5 — кольцевое пламя; 6 — пламя основного потока газовоздушной смеси В практике для расширения диапазона устойчивости горения любых горючих газовоздушных смесей скорость потока принимается в несколько раз большей, чем скорость отрыва. Предотвращение отрыва пламени достигается применением стабилизаторов горения рис. Для стабилизации пламени инжекционных и других горелок, выдающих осесимметричные газовоздушные струи, применяются огнеупорные цилиндрические туннели с внезапным расширением их сечения. Действие такого туннеля основано на периферийной циркуляции части раскаленных продуктов горения, возникающей за счет создаваемого струей разрежения. При закрученном потоке на периферии туннеля возникает большее давление, чем в его центральной части. Это приводит к приосевой рециркуляции части раскаленных продуктов горения и поджиганию втекающей в туннель холодной газовоздушной смеси изнутри. Когда установка туннелей невозможна, для стабилизации пламени применяют тела плохо обтекаемой формы, размещаемые в потоке газовоздушной смеси на выходе ее из огневого канала горелки.
Воспламенение смеси при этом происходит на периферии стабилизатора, за которым возникает частичная рециркуляция раскаленных газов, поджигающих горючую смесь изнутри. Стабилизирующее действие таких устройств ниже, чем туннелей. В инжекционных однои многофакельных горелках широко используются стабилизаторы горения в виде специальной огневой насадки. Стабилизирующее действие этого устройства основано на предотвращении разбавления основного потока в корне факела избыточным воздухом, сужающим пределы его устойчивости, а также на подогреве и поджигании кольцевым пламенем основного потока по всей его периферии. Устойчивость кольцевого пламени при отрыве достигается за счет такого соотношения сечений огневого кольца и боковых отверстий, при котором скорость газовоздушной смеси в кольцевой полости не превышает нормальной скорости распространения пламени. Для предотвращения проскока пламени в смеситель горелки размеры боковых отверстий, формирующих кольцевое пламя, принимаются меньшими критических. На всех взрывоопасных производствах должны быть созданы условия, исключающие возможность возникновения поджигающих импульсов. Источниками воспламенения, приводящими газовоздушные смеси к взрыву, являются: открытое пламя; короткое замыкание в электрических проводах; искрение в электрических приборах; перегорание открытых предохранителей; разряды статического электричества. Взрывобезопасность обеспечивается различными огнепреградителями.
в результате полного сгорания метана образуются
Получите ответы от экспертов на свой вопрос, Ответило 2 человека на вопрос: В результате полного сгорания метана образуются. Получи ответ на свой вопрос: в результате полного сгорания метана образуются — При сжигании 7,2 гр этого вещества образуется 22. в результате полного сгорания метана образуются. Created by gordeydemarin. himiya-ru.
Физические качества
- При полном сгорании метана образуется
- Общая схема реакций горения
- Полное сгорание метана: что образуется?
- В результате полного сгорания метана образуются -
- Что такое парниковый газ метан и почему он важен для человека