Metanul

DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: Metanul

     Metanul (CH4) . A fost descoperit de Volta în 1778 în mâlul baltilor si a fost numit gaz de balta . În scoarta terestra formeaza zacaminte în care puritatea atinge 99%. Tara noastra poseda zacaminte de metan cu puritate ridicata ( 98%-99% ) , cele mai importante fiind cele de la Sarmasel , Copsa Mica , Bazna , Nades , Sincai , Deleni etc. .

      Metanul apare si în minele de carbuni , unde împreuna cu aerul , formeaza amestecul exploziv denumit gaz grizu ; mai apare în gazele de cocserie si în cele de cracare .

      Metanul se extrage din zacaminte naturale cu ajutorul sondelor . De aici se transporta la consumatori ( laboratoare , industrie , termocentrale , locuinte etc.) cu ajutorul conductelor .

      Metanul mai este utilizat drept combustibil dar azi se pune un accent deosebit pe transfornarea lui într-o serie de compusi chimici de o mare importanta practica . Aceasta prelucrare se numeste chimizarea metanului .Este suficient sa precizam ca prin chimizare valoarea unui metru cub de gaz metan creste de circa 30 de ori , ca sa ne dam seama de importanta economica a acestuia.

      Proprietati fizice

      Metanul este un gaz incolor mai usor decât aerul , insolubil în apa , solubil în alcool , eter , benzen .

      Principalele constante fizice ale metanului sunt prezente în tabelul urmator :



     Formula

     Moleculara p.t. p.f ?° (în c.n. ) d aer

      CH4 -183°C -162°C 0,7142g/l 0,5536



      Proprietati chimice

      Metanul prezinta proprietatile alcanilor , dar are si proprietati specifice. Cele mai importante reactii , la care participa metanul , reactii aplicate în industria chimica , sunt prezentate în continuare :

     1.Reactia de halogenare



      +Cl2 +Cl2 +Cl2 +Cl2

     CH4 -?CH3Cl -?CH 2Cl2 -?CHCl3 -? CCl4

      -HCl -HCl -HCl -HCl



      Metanul reactioneaza usor cu clorul si cu bromul , nu reactioneaza cu iodul , iar cu florul reactioneaza violent formând acid fluorhidric si tetrafluo-

rura de carbon .

      Din amestecul de derivati clorurati cu diferite grade de substitutie rezultat din reactia de clorurare a metanului , componentii sunt separati prin distilare . Sunt utilizati ca solventi (CCl4 ) , agenti frigorifici (CH3Cl ) ,

anestezici (CHCl3) si intermediari în sinteze organice .





     2.Reactia de ardere



     CH4 + 2O2 ? CO2 + 2H2O + Q

     CH4 + 2O2 + 8N2 ? CO2 + 2H2O + 8N2





      Prin arderea metanului se degaja o cantitate apreciabila de caldura ( 890,78kj/mol ) . De aceea metanul este un combustibil valoros . Consumarea oxigenului din aer în reactia de ardere a metanului constituie un procedeu de obtinere a azotatului , folosit , de exemplu , în sinteza amoniacului .





     3. Reactia de oxidare la aldehida formica





     Conditii : 400-600°C si catalizatori oxizi de azot

      CH4+O2 ? CH2O + H-2O

( aldehida formica )

      Aldeida formica este utilizata la obtinerea novolacului si a bachelitei , la conservarea preparatelor anatomice , formolul fiind o solutie de aldehida formica de concentratie 40%.





     4. Reactia de oxidare cu vapori de apa





     Conditii: Ni , 300-1000°C si catalizator Ni

      CH4 + H2O ? CO +3H2

     Conditii: 400°C si catalizatori oxizi de fier

      CO + H2O ? CO2 + H--2





      Prin oxidarea metanului cu vapori de apa se obtine un amestec de monoxid de carbon , CO si hidrogen numit gaz de sinteza si utilizat la obtinerea metanonului si în alte sinteze organice . Monoxidul de carbon poate fi convertit la dioxid de carbon , procesul constituind o sursa de hidrogen folosit în sinteza amoniacului si în alte scopuri .





     5. Reactia de amonoxidarea





     Conditii : catalizatori de Pt , 1000°C

      CH4 + NH3 + 3/2O2 ? HCN + 3H2O





      Oxidarea metanului cu aer în prezenta amoniacului permite obtinerea acidului cianhidric , HCN , folosit în principal , la obtinerea fibrelor sintetice de tip poliacrilonitril si a stiplexului .





     6. Reactia de obtinerea acetilenei





     Conditii : 1500°C

      2CH4 ? CH = CH +3H2 (acetilena)



      Obtinerea acetilenei din metan este cea mai importanta cale de chimizare a metanului pentru ca acetilena este punctul de plecare al multor sinteze organice care duc la produse finite importante : cauciuc sintetic , materiale plastice , fibre sintetice etc.



     7. Reactia de obtinere a negrului de fum





     Conditii : temperatura ridicata

      CH4 ? C + 2H2



      Reactia de descompunere a metanului în elemente este o reactie puternic endoterma .

      Caldura necesara reactiei se obtine prin arderea altei parti de metan si de aceea reactia poate fi considerata si ca o oxidare partiala a metanului .



      CH4 + O2 ? C + 2H2O



      Negrul de fum se utilizeaza în industria de lacuri si vopsele la obtinerea lacurilor si a emailurilor negre , a cernelurilor tipografice , în industria cauciucurilor , la obtinerea grafitului de mare puritate .

      Produsele chimice obtinute prin reactiile descrise mai sus si-au gasit largi aplicatii industriale .



« mai multe referate din Chimie