Что образуется при реакции горения метана. Для полного сгорания метана на один объем метана нужно взять два объема кислорода (см. уравнение реакции).
Метан - формула, строение и основные свойства природного газа
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.
Его широко используют как топливо в энергетике, а также как сырье для получения водорода, синтетических углеводородов и других ценных продуктов. Рассмотрим подробнее, как протекает реакция горения метана, каковы ее основные характеристики и продукты. Что такое горение и его типы Горение представляет собой один из видов химической реакции окисления. Окисление означает соединение какого-либо вещества с кислородом с образованием сложных оксидов. Однако скорость окисления может существенно различаться для разных процессов. Медленное окисление, например ржавление железа, протекает без заметного нагрева и свечения. Более быстрое окисление сопровождается выделением тепла и света - это и есть горение в узком смысле слова. В случае очень стремительного соединения с кислородом может произойти взрыв. Таким образом, главными признаками горения являются: Выделение большого количества теплоты Свечение продуктов реакции Образование газообразных веществ Эти эффекты обусловлены тем, что при горении химические связи в исходных веществах разрушаются, а в продуктах реакции возникают более прочные связи, чем в реагентах.
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.
У стального котла слой сажи толщиной в 1 миллиметр уменьшает тепловой поток через стенку теплообменника почти в 2 раза. У проточных водонагревателей сажа в «запущенных» случаях вызывает практически полное прекращение передачи тепла: колонка горит, а вода нагревается всего на несколько градусов. Если коптят горелки газовой плиты, то приходится прилагать значительные усилия, чтобы отчистить посуду. Причины неполного сгорания: недостаточное количество воздуха, поступающего на горение; плохое перемешивание газа и воздуха; значительное охлаждение пламени до завершения реакции горения. Для устранения первых двух причин газовые горелки конструируют таким образом, чтобы обеспечить необходимый приток воздуха и качественное образование газовоздушной смеси. При пуске и наладке добиваются режимов работы, обеспечивающих полное сгорание. Чрезмерное охлаждение пламени происходит тогда, когда пламя омывает поверхности теплообмена. В результате температура реагирующей смеси понижается, и процесс горения не происходит полностью. Здесь также многое решается при конструировании. Горелка для газоиспользующего оборудования подбирается таким образом, чтобы длина факела соответствовала размерам топки, и процесс горения завершался своевременно. Читать все статьи с меткой:.
Отследить его концентрацию без соответствующего оборудования невозможно, поэтому вблизи рудников нельзя использовать открытое пламя. Возгорание сопровождается повышенной теплоотдачей и резким увеличением температуры. Реакция горения метана происходит с выделением большого количества паров воды и двуокиси углерода, а также азота и избыточного кислорода. Излишек кислорода образуется только в тех случаях, когда его объем превышает требуемое для полного сгорания количество. Остатки окислителя не используются в химической реакции и выделяются с продуктами сгорания. При неполной реакции образуется также сажа и тяжелые углеводороды. 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.
ГДЗ химия учебник 9 класс, Рудзитис, Фельдман. Ответы на задания
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.
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.
При этом угарный газ не имеет ни запаха, ни цвета. Изменение цвета огня на красноватый — единственный визуальный признак, по которому можно определить его выделение. Неполное окисление происходит по тем же причинам: загрязнение всасывающих отверстий и других деталей конфорки. 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.
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.
Понимание механизмов этого процесса позволяет делать его более эффективным и безопасным.
Рост, или развитие, цепи. Радикалы хлора, обладая избытком энергии, атакуют нейтральные молекулы метана с образованием новых метильных радикалов СН3. Обрыв цепи. 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.
Пиролиз метана: понятие, реакция, уравнение, продукты
Обратите внимание, что метан не является практически чистым веществом и в его составе могут присутствовать небольшие примеси других газов, таких как этилен C2H4. Углекислый газ, выделяющийся при сгорании, является парниковым газом и вносит наибольший вклад в изменение климата. Вода, образующаяся в результате сгорания метана, выходит в виде пара, а не в жидком состоянии, и также вносит некоторый вклад в парниковый эффект.
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. Могут столкнуться как одинаковые, так и разные радикалы, в том числе два метильных радикала: 1.
Нитрование метана Метан взаимодействует с разбавленной азотной кислотой по радикальному механизму, при нагревании до 140оС и под давлением. Атом водорода в метане замещается на нитрогруппу NO2. 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.
Также, метан может быть использован для производства пара, который необходим во многих отраслях промышленности. Производство химических веществ — еще одно важное применение полного сгорания метана.
При сгорании метана образуются огромные количества углекислого газа и воды, которые могут быть использованы в процессе производства различных химических веществ. Углекислый газ может быть использован в качестве сырья для производства углеродной кислоты и различных органических соединений. Вода, образующаяся при сгорании метана, может быть использована в качестве растворителя или сырья для производства различных химических продуктов. Автомобильная промышленность — также активно использует полное сгорание метана. Метан можно использовать в качестве альтернативного топлива для автомобилей.
Это помогает снизить выбросы вредных веществ в атмосферу и улучшить экологическую ситуацию в городах. На сегодняшний день существуют автомобили, которые работают на метане полностью или частично. Таким образом, полное сгорание метана имеет широкое применение в различных отраслях промышленности, включая энергетику, химию и автомобильную промышленность. Благодаря своим свойствам и экологической безопасности метан становится все более востребованным топливом и сырьем для производства важных химических веществ. Важность контроля полного сгорания метана Контроль полного сгорания метана имеет несколько важных последствий.
Во-первых, полное сгорание метана важно с экологической точки зрения, так как метан является сильным парниковым газом, который способствует глобальному потеплению. Если не контролировать полное сгорание метана, его выбросы в атмосферу могут привести к усилению эффекта парникового газа и изменению климата.
Этикетки с указанием калорийности Термохимические уравнения позволяют: а определить количество теплоты, выделяющейся или поглощающейся в ходе реакции, если известны её тепловой эффект и количества моль участников реакции; б рассчитать количества моль веществ, вступивших в реакцию, если известно количество выделившейся или поглотившейся теплоты и тепловой эффект реакции. Химические реакции протекают с выделением или поглощением теплоты. 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.
При полном сгорании метана образуется
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. Газ метан в угольных пластах образовался одновременно с образованием угля, когда растительные остатки (например, те, что встречаются в болотах) медленно превратились в уголь после того, как были погребены и укрыты в течение длительного времени в результате. При полном сгорании метана образуется два основных продукта: углекислый газ (СО2) и вода (Н2О). При сгорании метана образуется углекислый газ и вода, это справедливо при любой реакции горения органического вещества. 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.
Реакция горения метана: тепловые эффекты и продукты
Образуются улекислый газ и вода. уравнение реакции горения метана. Пример 1. Рассчитайте количество теплоты, выделяющейся в результате полного сгорания в кислороде метана объёмом 6,72 м3 (н. у.) в соответствии с термохимическим уравнением. Метан образуется на небольших уровнях (при низком давлении) в результате анаэробного разложения органического вещества и переработки метана глубоко под поверхностью Земли. а) Метан легко сгорает на воздухе (полное сгорание) с выделением большого количества теплоты. Образуются улекислый газ и вода.
что образуется в результате полного сгорания метана?И почему?
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы! Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются.
Характеристика углерода и кремния. Аллотропия углерода. Задание 1. Перечислите химические элементы IVА-группы периодической системы Д. Найдите общие и отличительные черты в строении атомов этих элементов. Ответ: Все элементы IVА-группы имеют по 4 электрона на внешнем энергетическом уровне, различие заключает в количестве электронных слоёв. Задание 2.
Как доказать, что графит и алмаз являются аллотропными видоизменениями одного и того же химического элемента? Почему их свойства столь различны? Эти связи по всем направлениям одинаково прочные. В графите же атомы располагаются как бы слоями и расстояние между атомами, расположенными в разных слоях, гораздо больше, чем между атомами в одном слое.
Тетраэдр — это пирамида, в основании которой лежит равносторонний треугольник. В центре тетраэдра находится атом углерода, а атомы водорода — в вершинах тетраэдра. Вывод: молекула метана в пространстве имеет тетраэдрическое строение. Тетраэдрическое расположение связей обусловлено минимальным взаимным отталкиванием электронных облаков связей С-Н. Строение молекулы этана С2Н6 Строение молекулы пропана С3Н8 — цепь зигзагообразная Проблемные вопросы: Почему молекула метана имеет такую пространственную форму?
Чем объясняется направление валентных связей атома углерода от центра к вершинам тетраэдра? Ответ следует искать в электронном строении атома углерода и молекулы метана. В результате этого атом углерода в возбуждённом состоянии имеет четыре неспаренных электрона, то есть становится четырёхвалентным. При этом они принимают форму вытянутых в направлении к вершинам тетраэдра восьмёрок. Явление, при котором происходит смешение и выравнивание по форме и энергии электронных облаков, называется гибридизацией.
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. Авторский блог Алексея Зайцева.
Метан - формула, строение и основные свойства природного газа
Газ метан в угольных пластах образовался одновременно с образованием угля, когда растительные остатки (например, те, что встречаются в болотах) медленно превратились в уголь после того, как были погребены и укрыты в течение длительного времени в результате. При полном сгорании метана образуется два основных продукта: углекислый газ (СО2) и вода (Н2О). В результате полного сгорания метана СН4 выделилось 56 л вугликислого газа (н.у.) Вычислите массу метана, сгорел! 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.
СЖИГАНИЕ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ
ответ дан • проверенный экспертом. В результате полного сгорания метана образуются. уравнение реакции горения метана. Составим уравнение реакции полного сгорания метана в кислороде. Таким образом, при полном сгорании метана образуется углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Заходи и смотри, ответило 2 человека: в результате полного сгорания метана образуются — Знания Сайт. В результате полного сгорания метана образуются. Ответ оставил Гость.