При сгорании метана образуется углекислый газ и вода, это справедливо при любой реакции горения органического вещества. Реакция полного горения метана. Химическая формула горения газа. Для метана реакции горения (в зависимости от концентрации кислорода в реагирующей смеси) могут быть описаны следующими уравнениями. Рассмотрим реакцию горения метана в кислороде Из уравнения следует что для полного сгорания м метана. Что образуется при реакции горения метана.
§ 9. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКАНОВ
На этой стадии происходит исчезновение свободных радикалов из реакционной смеси и, таким образом, прекращение реакции. Это возможно при столкновении радикалов со стенками сосуда, а также при соединении двух радикалов димеризация радикалов : СН3. Введение специальных веществ — ингибиторов от лат. Химические свойства алканов кальные процессы. В качестве ловушек для радикалов могут использоваться гидрохинон, иод, оксид азота II , трифенилметан и т. В изучение цепных реакций значительный вклад внесли академик Н.
Семёнов и английский химик С. В 1956 году они были удостоены Нобелевской премии по химии «за исследования в области механизма химических реакций». Бромирование, в отличие от хлорирования, происходит медленнее, а значит, селективнее. Энергия связи С—Н для третичного атома углерода наименьшая. Это объясняется тем, что третичные радикалы, образующиеся в ходе галогенирования алканов, стабильнее вторичных, а те, в свою очередь, стабильнее первичных.
Хлорирование алканов происходит менее избирательно, так как хлор является более активным галогеном и скорость реакции довольно высока. Нитрование алканов. 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.
Возможен вариант, когда топливо подается под слишком большим напором и смешивается с кислородом в неправильной пропорции. Для проверки плиты или калорифера необходимо обратиться к специалисту. Правильный цвет при горении При правильных настройках пламя прозрачное синего цвета Чтобы метан сгорел полностью и выделил наибольшее количество тепла, необходимо чтобы газовая смесь содержала достаточное количество кислорода. Для сгорания 1 л топлива требуется 10 л воздуха кислорода, соответственно, 2 л. На нормальную работу горелки указывают следующие признаки: синий цвет огня; пламя прозрачное, факел соответствует значению регулятора мощности; газ горит бесшумно; языки огня распределяются равномерно вокруг диска, не тухнут при минимальном значении регулятора; горелка загорается без хлопка или других посторонних звуков.
При недостаточной подаче кислорода или слишком большом давлении метана цвет пламени изменяется, появляется посторонний шум. Устранение проблем с изменением цвета Если после прочистки плиты цвет пламени не поменялся, вызывают газовщиков Главная причина неполадок — загрязнение. Устранить желтое и даже красное пламя можно, попросту очистив горелки. В сложных случаях, когда требуется обменять форсунку или отрегулировать уровень смешения метана и кислорода, требуется помощь специалиста. Чтобы убрать загрязнение, никаких навыков не нужно.
Рекомендации просты: металлические и эмалированные поверхности очищают жидкими средствами, абразивные использовать нельзя; стеклокерамику моют мыльным раствором; отверстия чистят жесткой металлической щеткой; нельзя применять хлорсодержащие средства — эти соединения горят вместе с метаном; после мытья плиту протирают сухой тряпкой. Пыль, накапливающаяся на поверхности плиты, вместе с воздухом попадает внутрь горелки. Здесь она обугливается, оплавляется и прилипает к поверхности канала. Убрать ее оказывается сложно. Если после уборки и чистки цвет огня не изменился, следует обращаться в газовую службу.
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.
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.
Гексан загорается сразу: алканы с небольшой молекулярной массой загораются легко. Поджечь керосин оказывается немного труднее, появляется коптящее пламя. В виде копоти выделяется несгоревший углерод. Большинство алканов горят коптящим пламенем из-за высокого содержания углерода. Мы убедились в том, что алканы с небольшой молекулярной массой загораются легче, чем алканы с большой молекулярной массой. Оборудование: фарфоровые чашки, лучина, огнезащитная прокладка. Соблюдать правила работы с горючими жидкостями.
Работать с небольшими количествами жидких углеводородов не более 2 мл. Горение твердых углеводородов на примере парафина Парафин — смесь твердых алканов, содержащих в своем составе от 16 до 40 атомов углерода. Твердый парафин на воздухе загорается с трудом. Кипящий парафин на воздухе самовозгорается. Нагреем парафин до кипения. Выливаем кипящий парафин из пробирки в кристаллизатор, наполненный водой. Кипящий парафин, смешиваясь с воздухом, загорается. При горении парафина образуются углекислый газ и водяные пары.
Оборудование: пробирка, зажим пробирочный, горелка, кристаллизатор.
Пиролиз метана: понятие, реакция, уравнение, продукты
При сжигании 231 г смеси четырех алканов образовалось 336 л (н.у.) углекислого газа. Результатом его неполного сгорания является сажа, Если метан каталитически окисляется, то получается формальдегид. Что образуется в результате полного сгорания метана? Горение метана и изучение его физических свойств. В результате реакции образуется соляная кислота и хлорноватистая кислота. При сгорании метана образуется очень небольшое количество угарного газа, так как добиться полного окисления в бытовых условиях невозможно.
в результате полного сгорания метана образуются
Вода является продуктом горения газа метана — СН4. Вообще, вода и углекислота в основном выделяются при полном сгорании всех органических веществ. Цианистый водород Цианистый калий — сильнейший яд — соль синильной кислоты, также известной как цианистый водород — HCN. Это бесцветная жидкость, но очень летучая легко переходящая в газообразное состояние. То есть при горении она тоже будет выделяться в атмосферу в виде газа. Синильная кислота очень ядовита, даже небольшая — 0,01 процент — концентрация в воздухе приводит к летальному исходу. Отличительной чертой кислоты является характерный запах горького миндаля. Но синильной кислоте присуща одна «изюминка» — отравиться ей можно, не только вдыхая непосредственно органами дыхания, но и через кожу. Так что защититься только средствами индивидуальной защиты органов дыхания и зрения не получится.
Этот альдегид тоже является сильно летучей жидкостью. Акролеин бесцветен, с резким запахом, очень ядовит. При попадании жидкости или ее паров на слизистые, особенно в глаза, вызывает сильное раздражение. Пропеналь является высокореакционным соединением, и это объясняет его высокую токсичность. Формальдегид Подобно акролеину, формальдегид принадлежит к классу альдегидов и является альдегидом муравьиной кислоты. Также это соединение известно как метаналь. Это токсичный, бесцветный газ с резким запахом. Азотсодержащие вещества Чаще всего во время горения веществ, содержащих азот, выделяется чистый азот — N2.
Этот газ и так содержится в атмосфере в большом количестве.
Исключение составляют технологические процессы термообработки в защитной атмосфере. В частности, их применяют в металлургии для уменьшения образования окалины при нагреве стали. 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.
Метан образуется в природных условиях при разложении без доступа воздуха остатков растительных и животных организмов. В небольших количествах выделяется в заболоченных водоемах, отсюда и другое название - болотный газ. При низких температурах и больших давлениях в океане метан образует соединения с водой - гидраты метана, являющимися источниками метана в природе. Эти соединения устойчивы лишь при температуре 0 о С и давлении, которое существует на глубине 250 метров. При атмосферном давлении гидраты метана устойчивы достаточное время при температуре - 80 о С. Горение метана «Врата ада» - искусственного происхождения кратер Дарваза в Туркменистане.
В 1971 году советские геологи в наткнулись на скопление подземного газа. В результате раскопок и бурения разведочной скважины геологи наткнулись на подземную каверну пустоту , из-за чего земля провалилась и образовалась большая дыра, наполненная газом, в которую улетела буровая вышка со всем оборудованием и транспортом. Люди, к счастью, не пострадали. Чтобы вредные для людей и скота газы не выходили наружу, их решили поджечь.
Приведенные расчеты выполнены для стехиометрических уравнений и полученные соотношения воздуха и газа называются стехиометрическими. Например, для горения метана в воздухе стехиометрическое соотношение — 9,52. В реальных условиях воздуха может не хватать для полного сгорания газа или, напротив, воздух подается в избыточном количестве. Например, в процессе горения израсходовано 23 м3 воздуха и 2 м3 метана.
Выше показано, как можно подсчитывать необходимое количество воздуха для сгорания и определять объем продуктов сгорания для индивидуальных газов. Но обычно используемый газ — смесь различных газов. В этом случае расчет теоретически необходимого объема воздуха воздуха сухого ведется по формуле:.
При полном сгорании метана химическим... - вопрос №940500
ответ на этот и другие вопросы получите онлайн на сайте 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. Пример 3. На основе термохимического уравнения реакции сгорания метана. В результате реакции образуется соляная кислота и хлорноватистая кислота. В результате полного сгорания метана СН4 выделилось 56 л вугликислого газа (н.у.) Вычислите массу метана, сгорел! 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).
При какой температуре возможно горение метана?
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. Наиболее энергетически выгодной является форма с наибольшим удалением атомов друг от друга.
Все эти разновидности легко переходят одна в другую, при этом их химическое строение последовательность связи атомов в молекулах остается неизменным.
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. Погасание пламени в канале, заполненном горючей смесью, происходит лишь при минимальном диаметре канала, зависящем от химического состава и давления смеси, и объясняется потерями теплоты из зоны реакции к стенкам канала. При уменьшении диаметра канала увеличивается его поверхность на единицу массы реагирующей смеси, то есть возрастают теплопотери. Когда они достигают критического значения, скорость реакции горения уменьшается настолько, что дальнейшее распространение пламени становится невозможным. Пламегасящая способность огнепреградителя зависит в основном от диаметра гасящих каналов и гораздо меньше — от их длины, а возможность проникновения пламени через гасящие каналы зависит в основном от свойств и состава горючей смеси и давления. Нормальная скорость распространения пламени является основной величиной, определяющей размер гасящих каналов и выбор типа огнепреградителя: чем она больше, тем меньшего размера канал требуется для гашения пламени.
Также размеры гасящих каналов зависят от начального давления горючей смеси. Для оценки пламегасящей способности огнепреградителей применяется т. Таким образом, для расчета пламегасящей способности огнепреградителей необходимы следующие исходные данные: нормальные скорости распространения пламени горючих газовых смесей; фактический размер максимальных гасящих каналов данного огнепреградителя. Рекомендуются следующие критические диаметры гасящего канала, мм: при сжигании газовоздушной смеси — 2,9 для метана и 2,2 для пропана и этана; при сжигании кислородных смесей в трубах при абсолютном давлении 0,1 МПа в условиях свободного расширения продуктов сгорания — 1,66 для метана и 0,39 для пропана и этана.
Термохимические уравнения Примеры термохимических расчётов Исходные вещества и продукты реакции обладают разным запасом энергии. Если энергия продуктов меньше энергии исходных веществ, то теплота выделяется в окружающую среду, в противоположном случае теплота поглощается. С выделением теплоты происходят, например, реакции горения.
Поглощением теплоты сопровождаются многие реакции разложения, например: разложение карбоната кальция, малахита, воды. Однако реакции разложения дихромата аммония или перманганата калия протекают с выделением теплоты. Тепловой эффект, или просто теплота реакции это количество теплоты, выделившееся или поглощенное при протекании химической реакции.
Максимальный размер загружаемых файлов 10 Мб Ответить Есть сомнения? Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Химия.
Врезультате полного сгорания метана образуются
Правильный ответ здесь, всего на вопрос ответили 2 раза: в результате полного сгорания метана образуются. ответ на этот и другие вопросы получите онлайн на сайте При горении метана образуются вода и оксид углерода (IV). 2. Смесь метана с кислородом или воздухом при поджигании может взрываться.
Что образуется в результате полного сгорания метана? и почему?
Тепловым эффектом химической реакции называют количество теплоты, которое выделяется или поглощается при протекании этой реакции. В термохимическом уравнении реакции указывают агрегатное состояние всех веществ и величину теплового эффекта реакции. Вопросы, задания, задачи 1. Укажите уравнения экзотермических и эндотермических реакций: а в г 2.
Рассчитайте количество теплоты, выделившейся при взаимодействии CaO количеством 0,2 моль с водой. Пусть масса каждого из оксидов равна 100 г. В случае какой из реакций выделится наибольшее количество теплоты?
Рассчитайте объём н.
Реакции разложения метана дегидрирование, пиролиз При медленном и длительном нагревании до 1500оС 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. Окисление метана Алканы — малополярные соединения, поэтому при обычных условиях они не окисляются даже сильными окислителями перманганат калия, хромат или дихромат калия и др.
Полное окисление — горение Алканы горят с образованием углекислого газа и воды. Реакция горения алканов сопровождается выделением большого количества теплоты. 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.
Аналогичным образом можно записать уравнения горения для других газообразных топлив - этана, пропана, бутана и т. Тепловой эффект реакции горения называется теплотой сгорания. Зная теплоты сгорания отдельных компонентов, можно рассчитать теплоту сгорания любой газовой смеси. Таким образом, общая схема реакции позволяет определить основные продукты горения и количество выделяемого тепла для любого углеводорода, в том числе и для метана. Механизм реакции горения метана На самом деле процесс горения гораздо сложнее приведенных выше уравнений. Он протекает через образование промежуточных активных частиц и по радикально-цепному механизму.
Рассмотрим его подробнее на примере метана. Первая стадия - инициирование цепи. Таким образом, горение метана протекает гораздо сложнее, чем по простой схеме. От температуры, давления, присутствия катализаторов зависит как скорость реакции, так и состав конечных веществ. Применение реакции горения метана Основным источником метана является природный газ, добываемый из недр Земли. Также метан выделяется при разложении органики, например на полигонах и свалках бытовых отходов.
В промышленности метан может быть получен путем пиролиза или синтеза из водорода и оксида углерода. Основная область применения метана - использование в качестве топлива, так как при его сжигании выделяется большое количество теплоты, необходимой, например, для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях. Кроме того, в результате полного сгорания метана образуется относительно мало вредных веществ по сравнению с другими видами топлива. Это делает его более экологичным выбором с точки зрения воздействия на окружающую среду. Таким образом, управляя скоростью и условиями горения метана, человек получает тепло и энергию для своих нужд.
В практических условиях сжигание газа осуществляется в воздухе. Или на 1 м3 кислорода приходится 3,76 м3 азота. Запишем реакцию горения водорода в воздухе:. Таким образом, для сгорания 1 м3 водорода требуется 2,38 м3 воздуха.
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.