메탄의 분자 및 구조식

메탄의 분자, 구조 및 전자 공식은 Butlerov의 유기 물질 구조 이론에 기초하여 작성됩니다. 이러한 공식을 작성하기 전에이 탄화수소의 간단한 설명부터 시작합니다.

메탄의 특징

이 물질은 폭발성이며 "늪"가스라고도합니다. 이 궁극적 인 탄화수소의 특정 냄새는 모두에게 알려져 있습니다. 연소 과정에서 인체에 부정적인 영향을 미치는 화학 성분은 남아 있지 않습니다. 온실 효과 형성에 적극적으로 참여하는 것은 메탄입니다.

물리적 특성

동질 계열의 알칸의 첫 번째 대표자는 타이탄과 화성 분위기의 과학자들이 발견했다. 메탄이 살아있는 생물의 존재와 관련되어 있다는 사실을 감안할 때,이 행성들에 생명체가 존재한다는 가설이 나타났습니다. 토성, 목성, 해왕성, 천왕성에서 메탄은 무기 기원 물질의 화학적 처리의 산물로 나타났습니다. 우리 행성의 표면에는 그 내용이 중요하지 않습니다.

일반 특성

메탄은 색상이 없으며 물보다 거의 두 번 가볍게 공기보다 가볍습니다. 천연 가스의 조성에서 그 양은 98 %에 이른다. 오일 통과 가스 는 30-90 %의 메탄을 함유하고있다. 메탄은 생물학적 기원을 가지고 있습니다.

초식 동물과 유우는 박테리아의 위장에서 가공하는 동안 상당한 양의 메탄을 방출합니다. 동족 계열의 알칸의 중요한 원천 중 늪, 흰개미, 천연 가스 여과 및 식물 광합성 과정을 구별합니다. 행성에 메탄의 흔적이 있다면 생물학적 생명체의 존재에 대해 말할 수 있습니다.

취득 방법

메탄의 상세한 구조식은 그 분자 내에서 하이브리드 구름에 의해 형성된 포화 된 단일 결합만을 확인한 것이다. 이 탄화수소의 생산을위한 실험실 옵션 중에서 우리는 초산 나트륨과 고체 알칼리의 융합뿐만 아니라 알루미늄 탄화물 과 물의 상호 작용 에 주목합니다.

메탄은 청색 불꽃으로 연소되어 입방 미터당 약 39 MJ를 할당합니다. 폭발성 혼합물이 물질은 공기와 함께 형성합니다. 가장 위험한 것은 메탄이며 광산에서 광물 매장지의 지하 채굴 중에 배출됩니다. 석탄 및 연탄 처리 공장 및 분류 시설에서 메탄 폭발 위험이 높습니다.

생리 작용

대기 중 메탄의 비율이 5 ~ 16 % 인 경우, 산소의 유입으로 메탄이 발화 될 수 있습니다. 이 화학 물질의 혼합물이 현저하게 증가하는 경우, 폭발 가능성이 증가합니다.

대기 중이 알칸의 농도가 43 퍼센트라면 질식의 원인입니다.

폭발에서 전파 속도는 초당 500에서 700 미터입니다. 메탄이 열원과 접촉 한 후에, 알칸을 점화하는 과정은 약간 지연됨과 함께 발생한다.

폭발 방지 전기 장비 및 안전 폭발성 구성품의 생산이이 자산에 있습니다.

가장 열적으로 안정한 포화 탄화수소 인 메탄이기 때문에 산업 및 국내 연료의 형태로 폭넓게 응용 될 수 있으며 화학 합성을위한 가치있는 원료로도 사용됩니다. 트리 에틸 메탄의 구조식은이 종류의 탄화수소 대표자의 구조적 특성을 특징으로합니다.

자외선 조사의 영향하에 염소와의 화학적 상호 작용 과정에서 여러 반응 생성물의 형성이 가능합니다. 출발 물질의 양에 따라, 치환하는 동안 클로로 메탄, 클로로포름, 사염화탄소가 수득 될 수있다.

메탄의 불완전 연소의 경우 그을음이 형성된다. 촉매 산화의 경우, 포름 알데히드가 형성된다. 황과의 상호 작용의 최종 산물은 이황화 탄소입니다.

메탄 구조의 특징

그 구조 공식은 무엇입니까? 메탄은 일반 식 _{CnH2n + 2의} 포화 탄화수소를 의미한다. 구조식이 어떻게 형성되는지 설명하기 위해 분자 형성의 특징을 고려하십시오.

메탄은 하나의 탄소 원자와 4 개의 수소 원자가 공유 결합 극성 화학 결합으로 연결되어 있습니다. 탄소 원자 구조식의 구조에 기초하여 설명합시다.

하이브리드 화 유형

메탄의 공간 구조는 사면체 구조로 특징 지어진다. 탄소 바깥쪽에는 4 개의 원자가 전자가 있기 때문에 원자가 가열되면 전자는 두 번째 s- 오비탈에서 p로 지나간다. 결과적으로, 마지막 에너지 준위에서, 탄소는 4 개의 unpaired ( "free") 전자를 가지고있다. 메탄의 전체 구조식은 109도 28 분의 각도로 공간에서 배향 된 4 개의 하이브리드 구름의 형성에 기초하며, 4 면체의 구조를 형성합니다. 그런 다음 하이브리드 구름의 오버랩하는 정점과 수소가 아닌 하이브리드 구름이 발생합니다.

메탄의 완전하고 단축 된 구조식은 Butlerov의 이론과 완전히 일치합니다. 탄소와 수소 사이에는 단순한 (단일) 결합이 형성되므로 화학 반응은 부가 반응을 특징으로하지 않는다.

아래는 최종 구조식입니다. 메탄은 포화 탄화수소 류의 첫 번째 대표 물질이며 궁극적 인 알칸의 전형적인 성질을 가지고있다. 메탄의 구조 및 전자 공식은 주어진 유기 물질에서 탄소 원자의 하이브리드 화 유형을 확인합니다.

화학의 학교 과정에서

"늪 가스"로 대표되는이 종류의 탄화수소는 중등 학교의 10 학년 때 공부됩니다. 예를 들어, 아이들에게는 다음과 같은 성격의 과제가 제공됩니다 : "메탄의 구조식 작성". Butlerov의 이론에 따르면이 물질에 대해서는 확장 된 구조 구성 만 쓸 수 있음을 이해해야합니다.

그것의 감소 된 공식은 CH4의 형태로 쓰여진 분자식과 일치합니다. 러시아 교육의 개편과 관련하여 도입 된 새로운 연방 교육 표준에 따르면 화학 기본 과정에서 유기 물질 부류와 관련된 모든 문제를 자세히 검토합니다.

산업 합성

메탄을 기본으로 아세틸렌과 같은 중요한 화학 성분의 산업적 방법이 개발되었습니다. 열적 및 전기적 균열의 기본은 정확히 그 구조식입니다. 암모니아로 촉매 산화하는 동안의 메탄은 청산 염산을 형성한다.

이 유기 물질을 사용하여 합성 가스를 생산하십시오. 수증기와 상호 작용할 때, 일산화탄소와 수소의 혼합물이 생성되며, 이는 한계 한가 알콜, 카르 보닐 화합물의 생산을위한 원료입니다.

특히 중요한 것은 질산과 상호 작용하여 니트로 메탄이 생성된다는 것입니다.

자동차 연료의 형태로 응용

탄화수소 의 천연 자원 부족과 원자재 기반의 빈곤과 관련하여, 연료를 얻기위한 새로운 (대안) 자원의 탐색과 관련된 문제는 특히 화제가됩니다. 그러한 옵션 중 하나는 메탄을 포함한 바이오 디젤입니다.

가솔린 연료와 알칸 종류의 첫 번째 대표자 사이의 밀도의 차이를 고려할 때, 자동차 엔진의 에너지 원으로서의 적용의 특정 특징이있다. 거대한 양의 메탄을 운반 할 필요가 없도록하기 위해 밀도 증가를 압축하여 (약 250 기압) 자동차에 설치된 실린더에서 메탄을 액화 상태로 저장하십시오.

대기에 미치는 영향

우리는 이미 메탄이 온실 효과에 영향을 미친다고 언급했다. 기후에 대한 일산화탄소 (4)의 작용 정도가 단위에 대해 조건 적으로 취해지면 "늪 가스"의 비율은 23 단위입니다. 지난 2 세기 동안 과학자들은 지구 대기에서 메탄의 정량적 인 양이 증가하는 것을 관찰 해왔다.

현재 CH _4의 양은 1.8ppm으로 추산됩니다. 이 수치는 이산화탄소의 존재보다 200 배나 적다는 사실에도 불구하고 행성이 방출하는 열의 보유 가능성에 대한 과학자들의 대화가 있습니다.

"늪 가스"의 우수한 발열량과 관련하여, 화학 합성의 구현뿐만 아니라 에너지 원으로도 사용됩니다.

예를 들어, 메탄에는 다양한 가스 보일러, 개인 주택의 난방 시스템 및 코티지 별 열이 있습니다.

이러한 자율 난방 옵션은 집주인에게 매우 유익하며 중앙 난방 시스템에서 체계적으로 발생하는 사고와 관련이 없습니다. 이 유형의 연료로 작동하는 가스 보일러 덕분에 15-20 분이면 2 층짜리 별장을 완전히 가열 할 수 있습니다.

결론

위에서 열거 된 구조 및 분자식을 가진 메탄은 천연 에너지 원입니다. 환경 적으로 탄소 원자와 수소 원자 만 존재한다는 사실 때문에 환경 보호 주의자들은이 포화 탄화수소의 생태 학적 안전성을 인식하고있다.

표준 조건 (공기 온도 20 ℃, 압력 101325 Pa) 하에서이 물질은 가스 상태이며 비 독성이며 물에 불용성이다.

기온이 -161도까지 떨어지면 메탄이 압축되어 산업계에서 널리 사용됩니다.

메탄은 인체 건강에 영향을 미칩니다. 유독 한 물질은 아니지만 질식사로 간주됩니다. 대기 중이 화학 물질의 함량에 대한 한계 표준 (MPC)이 있습니다.

예를 들어, 광산 작업은 입방 미터당 300 밀리그램을 초과하지 않는 경우에만 허용됩니다. 이 유기 물질의 구조의 특징을 분석하면, 포화 된 (제한적) 탄화수소 류의 모든 다른 대표자와 화학적 및 물리적 특성이 유사하다는 결론을 내릴 수 있습니다.

우리는 구조식, 메탄의 공간 구조를 분석했다. "늪지 기체"를 시작하는 동족 계열 은 일반적인 분자식 C _n H _{2n + 2를 갖는다} .