Для метана реакции горения (в зависимости от концентрации кислорода в реагирующей смеси) могут быть описаны следующими уравнениями. Кроме того, в результате полного сгорания метана образуется относительно мало вредных веществ по сравнению с другими видами топлива.
Продукты горения (сгорания)
Вода, образующаяся в результате сгорания метана, выходит в виде пара, а не в жидком состоянии, и также вносит некоторый вклад в парниковый эффект. Стоит отметить, что при неполном сгорании метана могут образовываться другие продукты, такие как оксид углерода CO или азотистая кислота HNO3. Однако, при полном, идеальном сгорании метана в хорошо проветриваемых условиях выделяются только углекислый газ и вода.
В результате образуются продукты сгорания: 1 м3 воды в виде пара и 1,88 м3 азота. Запишем реакцию горения метана в воздухе:.
Таким образом, при нормальных условиях для сгорания 1 м3 метана требуется 9,52 м3 сухого воздуха. Продукты сгорания содержат 1 м3 диоксида углерода, 2 м3 паров воды и 7,52 м3 азота. Запишем реакцию горения пропана в воздухе:. Таким образом, при нормальных условиях для сгорания 1 м3 пропана требуется 23,8 м3 сухого воздуха.
Приведенные расчеты выполнены для стехиометрических уравнений и полученные соотношения воздуха и газа называются стехиометрическими.
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. Важным фактором, определяющим степень эффективности процесса пиролиза метана, является стойкость получаемых и исходных углеводородов при высокой температуре. Судить о термической стойкости углеводородов можно по изменению в зависимости от температуры свободной энергии их образования. Чем ниже при данной температуре будет свободная энергия, тем стабильнее углеводород. Исследования данной зависимости показали, что стабильность ацетилена увеличивается с повышением температуры у, в то время как у других углеводородов стабильность падает.
Это означает, что они при соответствующих условиях способны превратиться в ацетилен. Во избежание разложения получившегося в процессе пиролиза метана ацетилена время пребывания пиролизных газов в реакционной зоне ни в коем случае не должно превышать сотой доли секунды. Продукты, полученные в результате реакции пиролиза метана, быстро охлаждаются до температуры 90—200 "С. Делается это для того, чтобы сохранить ацитилен, поскольку при такой температуре реакция разложения ацетилена прекращается. Охлаждение ацитилена производят путем впрыскивания в газовый поток воды.
Метан представляет собой бесцветный газ, мало растворимый в воде. Он легче воздуха, поэтому легко улетучивается из открытого цилиндра. При поджигании метан загорается. При сгорании метана образуются углекислый газ и водяные пары. Взрыв метана с кислородом Для полного сгорания метана на один объем метана нужно взять два объема кислорода см. Пластиковую бутылку, разделенную метками на три равные части, заполним способом вытеснения воды одной частью метана и двумя частями кислорода. При поджигании смеси происходит взрыв — полное сгорание метана в кислороде. Отношение метана к раствору перманганата калия и бромной воде Получаем метан прокаливанием безводного ацетата натрия с натронной известью. Пропустим метан через раствор перманганата калия. Никаких видимых изменений не наблюдаем. Бромная вода также не изменяет своей окраски. Метан стоек к окислителям и не вступает в реакцию с бромом при данных условиях. Оборудование: пробирка, газоотводная трубка, промывалка, кристаллизатор, цилиндр, горелка, штатив. Горение жидких углеводородов Возьмем для опыта гексан и керосин. Молекула гексана содержит шесть атомов углерода. Керосин — это смесь молекул алканов, в составе которых от двенадцати до восемнадцати атомов углерода.
Что образуется в результате полного сгорания метана? и почему?
Парафин — это смесь твердых углеводородов. Если поместить в фарфоровую чашечку кусочек парафина, расплавить и поджечь его, то при горении образуется много копоти. 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.
В-четвертых, важно грамотно организовать отвод тепла от зоны горения, чтобы поддерживать оптимальный температурный режим. Для этого используют различные системы охлаждения и теплообменники. И наконец, должна быть предусмотрена возможность быстрого и надежного прекращения горения в аварийных ситуациях. Это достигается перекрытием доступа газа или окислителя в реакционную зону. Только комплексный подход к управлению всеми этими параметрами обеспечивает эффективное, устойчивое и безопасное протекание процесса горения метана. Мониторинг процесса горения Для оперативного контроля и управления процессом горения метана необходимо осуществлять непрерывный мониторинг его параметров с помощью различных технических средств. Важнейшим параметром является температура в зоне реакции. Ее измеряют с помощью термопар, термометров сопротивления, пирометров. Температура позволяет косвенно оценить скорость реакции. Также контролируют состав газовой смеси на входе в зону горения и продуктов на выходе с использованием газоанализаторов.
Это дает информацию о полноте сгорания топлива. Расход и давление газов измеряют расходомерами и манометрами. Эти данные нужны для предотвращения отклонения параметров за допустимые пределы. Кроме того, визуально оценивают цвет, интенсивность и стабильность пламени. Все эти методы в совокупности позволяют оперативно корректировать процесс для достижения оптимальных условий горения. Применение продуктов горения метана Помимо тепловой энергии, в результате реакции горения метана образуются такие важные продукты как углекислый газ и водяной пар. Их также можно использовать в различных отраслях промышленности.
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. Коэффициент 1 писать не надо. Порядок перечисления продуктов на ваше усмотрение. Во время решения задачи можно пользоваться только химическими таблицами, справочником и графическим редактором.
Алканы нитруются разбавленной азотной кислотой при высоких температурах. Реакция идет по механизму свободнорадикального замещения, так же как и в случае галогенирования алканов. Начальной стадией является взаимодействие радикала NO2. Реакция Коновалова — нитрование жидких алканов начиная с С5H12. В реакцию вступают практически все алканы, но скорость реакции и выход нитросоединений невелики. В промышленности широкое применение нашло парофазное нитрование. Реакция сопровождается крекингом от англ. Химические свойства алканов Дегидрирование алканов. Дегидрирование — процесс отщепления водорода. 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.
Глава 8. Характеристики горения газов
В результате реакции горения при полном сгорании образуется углекислый газ CO2, и пары воды H2O вещества, не оказывающие вредного влияния на окружающую среду и человека. Получи ответ на свой вопрос: в результате полного сгорания метана образуются — Составим уравнение реакции полного сгорания метана в кислороде. Углекислый газ, полученный в результате полного сгорания 3,36 л (н.у.) смеси метана и этана, в которой объемное соотношение газов равно 1:2, пропустили через раствор гидроксида натрия объемом 152,7 мл с массовой долей NaOH 12% (плотность 1,31 г/мл). 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. При сжигании 231 г смеси четырех алканов образовалось 336 л (н.у.) углекислого газа.
Метан - формула, строение и основные свойства природного газа
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с горючими газами и нагревательными приборами. Не допускать попадания натронной извести на кожу. Горение метана и изучение его физических свойств Заполним метаном цилиндр. Метан представляет собой бесцветный газ, мало растворимый в воде. Он легче воздуха, поэтому легко улетучивается из открытого цилиндра. При поджигании метан загорается. При сгорании метана образуются углекислый газ и водяные пары. Взрыв метана с кислородом Для полного сгорания метана на один объем метана нужно взять два объема кислорода см.
Пластиковую бутылку, разделенную метками на три равные части, заполним способом вытеснения воды одной частью метана и двумя частями кислорода. При поджигании смеси происходит взрыв — полное сгорание метана в кислороде. Отношение метана к раствору перманганата калия и бромной воде Получаем метан прокаливанием безводного ацетата натрия с натронной известью. Пропустим метан через раствор перманганата калия. Никаких видимых изменений не наблюдаем. Бромная вода также не изменяет своей окраски. Метан стоек к окислителям и не вступает в реакцию с бромом при данных условиях.
Нитрование — это реакция, с помощью которой осуществляется введение в молекулу органического соединения нитрогруппы 63 NO2. В качестве нитрующего агента часто используется разбавленная азотная кислота. Впервые нитрование алканов было изучено в 1888—1893 годах М. Коноваловым в лаборатории профессора В. По образному выражению самого Коновалова, они осуществили оживление «химических мертвецов», заставив реагировать неактивные в химическом отношении парафины. Алканы нитруются разбавленной азотной кислотой при высоких температурах. Реакция идет по механизму свободнорадикального замещения, так же как и в случае галогенирования алканов. Начальной стадией является взаимодействие радикала NO2. Реакция Коновалова — нитрование жидких алканов начиная с С5H12. В реакцию вступают практически все алканы, но скорость реакции и выход нитросоединений невелики. В промышленности широкое применение нашло парофазное нитрование. Реакция сопровождается крекингом от англ. Химические свойства алканов Дегидрирование алканов. Дегидрирование — процесс отщепления водорода. Реакция имеет большое практическое значение. В результате дегидрирования алканов образуются алкены.
Метан не подвергается биотрансформации в тканях живого существа и выводится из организма в неизменном виде. Более того, метан часто образуется в кишечнике человека при микробном разложении клетчатки, после чего диффундирует в кровь и покидает организм через лёгкие и мочу.
Это означает, что они при соответствующих условиях способны превратиться в ацетилен. Во избежание разложения получившегося в процессе пиролиза метана ацетилена время пребывания пиролизных газов в реакционной зоне ни в коем случае не должно превышать сотой доли секунды. Продукты, полученные в результате реакции пиролиза метана, быстро охлаждаются до температуры 90—200 "С. Делается это для того, чтобы сохранить ацитилен, поскольку при такой температуре реакция разложения ацетилена прекращается. Охлаждение ацитилена производят путем впрыскивания в газовый поток воды. Данный процесс называется закалкой ацитилена. Пиролиз метана уравнение В настоящее время подробной кинетической схемы процесса пиролиза метана не существует. Однако метод и реакции пиролиза можно представить в виде ряда химических уравнений. Продукты пиролиза метана. Ацетилен это бесцветный горючий газ с формулой C2H2.
Химик.ПРО – решение задач по химии бесплатно
CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O. Образуются улекислый газ и вода. Процесс полного сгорания метана можно представить следующим уравнением: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. а) Метан легко сгорает на воздухе (полное сгорание) с выделением большого количества теплоты. При полном сгорании метана образуется два основных продукта: углекислый газ (СО2) и вода (Н2О). Составим уравнение реакции полного сгорания метана в кислороде. При полном сгорании метана, в присутствии достаточного количества кислорода, молекула метана разлагается на атомный углерод и четыре молекулы воды.
Что образуется в результате полного сгорания метана?И почему?
Тем более, что общественности практически ничего не известно о наиболее прогрессивных технологиях в сфере переработки мусора. 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.
Профилактика и исключение возникновения дефекта Следует внимательно выбирать газовое оборудование, чтобы не купить в квартиру с централизованным газоснабжением плиту или бойлер, рассчитанные на работу с пропаном. Есть и другие рекомендации. Изучение правил эксплуатации Для безопасности жильцов можно установить датчик угарного газа Бытовые газовые приборы обычно устроены просто, однако необходимо изучить инструкцию по эксплуатации и тщательно выполнять правила безопасности: Самостоятельно газифицировать дом или устанавливать газовые аппараты запрещено. Ни в коем случае нельзя заклеивать, переносить или перекрывать вентиляционные шахты, карманы дымоходов, люки для чистки. Запрещается включать газовые приборы, если нет тяги в дымоходе, отсутствует вытяжная вентиляция или закрыты окна. Нельзя оставлять без внимания работающие приборы, за исключением тех, что работают круглосуточно и оборудованы автоматикой безопасности. Запрещается пользоваться газом детям до 14 лет, недееспособным и людям в состоянии изменения сознания: находящимся в наркотическом или алкогольном опьянении, под действием психотропных лекарств. Нельзя нагружать трубы газопровода — сушить вещи, крепить к ним веревки для сушки и прочее. При появлении запаха газа нужно немедленно отключить все газовые приборы, перекрыть краны, открыть все окна в квартире, покинуть помещение. Необходимо позвонить в аварийную газовую службу. Для разных приборов есть особые рекомендации. Например, если в горелке газовой плиты отрываются язычки пламени или цвет изменился на оранжевый или красный, нужно отключить печку и вызвать газовщика. Газовую колонку можно включать только при наличии тяги. Проверку делают дважды: до включения и после. Перед включением котла для этого нужно открыть шибер-заслонку дымохода. Уход за прибором Внутренние детали плиты разрешается чистить только специалистам газового хозяйства За нормальную работу газовых приборов отвечает владелец жилища. На практике это означает тесное сотрудничество с представителями газовых компаний, так как самостоятельно ремонтировать или проводить техосмотр оборудования запрещается. Правила следующие: Поверхность газовых приборов следует периодически очищать. При попадании пыли в горелку ухудшается подача кислорода и метан горит неэффективно. Газовые баллоны заправлять следует только в специализированных пунктах. После подсоединения нового баллона необходимо проверить герметичность подключения: нанести на эти участки мыльный раствор.
Метан не подвергается биотрансформации в тканях живого существа и выводится из организма в неизменном виде. Более того, метан часто образуется в кишечнике человека при микробном разложении клетчатки, после чего диффундирует в кровь и покидает организм через лёгкие и мочу.
Всё о процессе пиролиза отходов Пиролиз метана: понятие, реакция, уравнение, продукты Какой станет наша планета через пару десятков лет — вот вопрос, который до сих пор мучает все человечество. Превратится ли наш дом в уютный уголок, или же постоянно расширяющаяся свалка скоро доберется до наших дворов? Переработка бытового мусора используется в развитых странах вот уже более 40 лет, но для России до сих пор являются чем-то новым. Тем более, что общественности практически ничего не известно о наиболее прогрессивных технологиях в сфере переработки мусора. 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.
в результате полного сгорания метана получается…?
Рассмотрим реакцию горения метана в кислороде Из уравнения следует что для полного сгорания м метана. В результате реакции образуется соляная кислота и хлорноватистая кислота. Реакция полного сгорания метана. При сжигании 7,2 гр этого вещества образуется 22. Формула вещества Х в цепочке превращений сн4-х-с2н4 срочноооо. Составить молекулярное полное и сокращённое ионные уравнения между: AL Br3+ KOH.
СЖИГАНИЕ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ
Беспалов, П. Оржековский; под. Оржековский, Л. Мещерякова, М. Мещерякова, Л. Рудзитис, Ф.
Том 17. Володин, вед.
Профилактика и исключение возникновения дефекта Следует внимательно выбирать газовое оборудование, чтобы не купить в квартиру с централизованным газоснабжением плиту или бойлер, рассчитанные на работу с пропаном. Есть и другие рекомендации. Изучение правил эксплуатации Для безопасности жильцов можно установить датчик угарного газа Бытовые газовые приборы обычно устроены просто, однако необходимо изучить инструкцию по эксплуатации и тщательно выполнять правила безопасности: Самостоятельно газифицировать дом или устанавливать газовые аппараты запрещено. Ни в коем случае нельзя заклеивать, переносить или перекрывать вентиляционные шахты, карманы дымоходов, люки для чистки.
Запрещается включать газовые приборы, если нет тяги в дымоходе, отсутствует вытяжная вентиляция или закрыты окна. Нельзя оставлять без внимания работающие приборы, за исключением тех, что работают круглосуточно и оборудованы автоматикой безопасности. Запрещается пользоваться газом детям до 14 лет, недееспособным и людям в состоянии изменения сознания: находящимся в наркотическом или алкогольном опьянении, под действием психотропных лекарств. Нельзя нагружать трубы газопровода — сушить вещи, крепить к ним веревки для сушки и прочее. При появлении запаха газа нужно немедленно отключить все газовые приборы, перекрыть краны, открыть все окна в квартире, покинуть помещение. Необходимо позвонить в аварийную газовую службу.
Для разных приборов есть особые рекомендации. Например, если в горелке газовой плиты отрываются язычки пламени или цвет изменился на оранжевый или красный, нужно отключить печку и вызвать газовщика. Газовую колонку можно включать только при наличии тяги. Проверку делают дважды: до включения и после. Перед включением котла для этого нужно открыть шибер-заслонку дымохода. Уход за прибором Внутренние детали плиты разрешается чистить только специалистам газового хозяйства За нормальную работу газовых приборов отвечает владелец жилища.
На практике это означает тесное сотрудничество с представителями газовых компаний, так как самостоятельно ремонтировать или проводить техосмотр оборудования запрещается. Правила следующие: Поверхность газовых приборов следует периодически очищать. При попадании пыли в горелку ухудшается подача кислорода и метан горит неэффективно. Газовые баллоны заправлять следует только в специализированных пунктах. После подсоединения нового баллона необходимо проверить герметичность подключения: нанести на эти участки мыльный раствор.
Более того, метан часто образуется в кишечнике человека при микробном разложении клетчатки, после чего диффундирует в кровь и покидает организм через лёгкие и мочу.
Максимально разовые и среднесуточные ПДК не нормируются, так как до сих пор не определены чёткие закономерности влияния метана на живые организмы.
Примеры термохимических расчётов Пример 1. Количество теплоты прямо пропорционально количеству вещества, вступившего в реакцию. Тепловой эффект реакции прямо пропорционален количеству вещества. Вопросы для самоконтроля Что означает понятие «тепловой эффект реакции»? Приведите примеры экзо- и эндотермических реакций, известных Вам из повседневной жизни. Чем термохимические уравнения отличаются от обычных химических уравнений?