Siapa yang menemukan metana. Rumus molekul dan struktur metana

Metana adalah perwakilan paling sederhana dari hidrokarbon jenuh. Ia terbakar dengan baik dan melepaskan panas dalam jumlah besar, sehingga banyak digunakan oleh industri.

Cara memperoleh metana di industri

Metana merupakan bagian dari gas alam dan gas yang menyertai ladang minyak. Oleh karena itu, industri memperoleh metana dari gas-gas tersebut.

Cara mendapatkan metana di rumah

Metana juga memiliki nama lain – gas rawa. Untuk mendapatkannya di rumah, sebaiknya ambil sedikit tanah dari dasar rawa dan masukkan ke dalam toples, siram dengan air di atasnya. Stoples ditutup rapat dan ditempatkan di tempat yang gelap dan hangat. Setelah beberapa hari, Anda akan melihat munculnya gelembung gas kecil di permukaan air. Metana yang dihasilkan dapat dikeluarkan dari kaleng melalui tabung saluran keluar gas.

Cara memperoleh metana di laboratorium

Ada beberapa cara untuk memperoleh metana di laboratorium:

Melewatkan campuran hidrogen sulfida dan karbon disulfida melalui tabung yang bagian bawahnya terdapat tembaga panas: CS 2 + 2H 2 S + 8Cu = CH 4 + Cu 2 S. Ini adalah metode pertama untuk menghasilkan metana. Belakangan diketahui bahwa metana dapat diperoleh dengan memanaskan campuran hidrogen dan karbon dengan adanya katalis nikel hingga 475 derajat. Tanpa menggunakan katalis, campuran harus dipanaskan hingga 1200 derajat. C + 2H2 = CH4
Saat ini, metana diperoleh dengan memanaskan campuran natrium hidroksida dan natrium asetat: CH 3 COONa + NaOH = Na 2 CO 3 + CH 4.
Metana murni dapat diperoleh melalui reaksi aluminium karbida dan air: Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4 Al(OH) 3 + 3CH 4
Sintesis metana juga dapat dilakukan berdasarkan kombinasi hidrogen dan karbon monoksida: CO + 3H 2 = CH 4 + H 2 O

Cara mendapatkan asetilena dari metana

Asetilena dapat diperoleh dari metana dengan memanaskan metana hingga suhu satu setengah ribu derajat:

2 CH 4 >C 2 H 2 + H 2

Cara mendapatkan metanol dari metana

Untuk memperoleh metanol dari metana, beberapa reaksi kimia harus dilakukan. Pertama, terjadi reaksi antara klorin dan metana. Reaksi ini hanya terjadi pada cahaya, karena itu dipicu oleh foton cahaya. Selama reaksi ini, triklorometana dan asam klorida terbentuk: CH 4 + Cl 2 > CH 3 Cl + HCl. Kemudian reaksi dilakukan antara triklorometana yang dihasilkan dan larutan natrium hidroksida berair. Hasilnya adalah metanol dan natrium klorida: CH 3 Cl + NaOH > NaCl + CH 3 OH

Cara memperoleh anilin dari metana

Anilin dapat diperoleh dari metana hanya dengan melakukan seluruh rangkaian reaksi, yang secara skematis terlihat seperti ini: CH 4 > C 2 H 2 > C 6 H 6 > C 6 H 5 NO 2 > C 6 H 5 NH 2 .

Pertama, metana dipanaskan hingga 1500 derajat, menghasilkan pembentukan asetilena. Benzena kemudian diperoleh dari asetilena menggunakan reaksi Zelinsky. Untuk melakukan ini, asetilena dilewatkan melalui tabung yang dipanaskan hingga 600 derajat, diisi setengahnya dengan karbon aktif: 3C 2 H 2 = C 6 H 6

Nitrobenzena diperoleh dari benzena: C 6 H 6 + HNO 3 = C 6 H 5 NO 2 + H 2 O yang merupakan bahan baku untuk produksi anilin. Proses ini mengikuti reaksi Zinin:

C 6 H 5 NO 2 + 3(NH 4) 2 S = C 6 H 5 NH 2 + 6NH 3 + 3S + 2H 2 O.

Metana adalah gas organik, tidak berbau dan tidak berwarna. CH 4 adalah rumus kimianya, dan massa suatu zat lebih kecil dari massa udara. Pelarutan dalam air berlangsung lambat. Berbicara tentang sifat organik metana, berarti hampir 95% kasus kemunculannya bersifat alami. Misalnya, dilepaskan selama penguraian sisa-sisa tanaman. Oleh karena itu, tidak mengherankan jika banyak karakteristiknya yang dipelajari bahkan sebelum Era Baru, ketika orang mengamati gelembung udara di permukaan genangan air. Gelembung-gelembung ini tepatnya adalah metana yang dilepaskan selama pembusukan tanaman di dasar rawa.

Sumber gas alam lainnya meliputi:

Ternak. Bakteri yang hidup di perut mereka mengeluarkan metana selama proses kehidupan mereka, dan menyumbang 20% dari seluruh gas di atmosfer.
Tanaman. Metana adalah zat integral yang dilepaskan selama fotosintesis.
Serangga. Rayap menghasilkan metana paling aktif.
tambang. Di bawah permukaan bumi, dekomposisi batubara yang lambat terus-menerus terjadi, di mana metana terbentuk.
Sumur minyak. Kandungan gas ini dalam minyak sangatlah besar.
Gunung berapi. Kemungkinan metana juga terbentuk di sana karena bahan organik prasejarah aktif terurai.
Laut. Jauh di bawah air terdapat retakan yang dapat menyebabkan kebocoran metana.
Pembakaran hutan.
Industri. Walaupun perusahaan-perusahaan ini mempunyai aktivitas yang nyata, kontribusi emisi mereka terhadap total emisi dapat diabaikan.

Semua contoh di atas dengan jelas menegaskan fakta bahwa metana selalu ada di atmosfer, kemunculannya tidak terkait dengan awal aktivitas aktif manusia. Itulah sebabnya keberadaan metana di suatu planet merupakan tanda bahwa mungkin ada kehidupan di sana atau pernah ada di sana.

Namun, “kealamian” gas ini tidak berarti tidak membahayakan kita. Uapnya, terutama pada konsentrasi tinggi, cukup mampu menyebabkan kematian manusia. Pada tahap awal perkembangan industri pertambangan, sering terjadi ledakan atau keracunan parah terhadap para penambang dengan metana. Jika mengikuti informasi di media, peristiwa ini juga terjadi di dunia modern. Untuk meminimalkan kemungkinan keracunan metana, pada tanda pertama, perlu dilakukan pemesanan analisis udara profesional di dalam ruangan, yang dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi secara akurat.

Metana di dunia modern

Gas banyak digunakan di dunia modern:

Mesin pembakaran internal sering kali beroperasi dengan bahan bakar metana.
Gas memungkinkan produksi banyak obat, termasuk antiseptik dan obat tidur.
Metana adalah bahan dasar formaldehida dan metanol, yang digunakan untuk membuat pupuk dan banyak zat lainnya.
Tanpa metana, mustahil membuat alat pemadam kebakaran dan pelarut.
Asam hidrosianat bukan hanya racun, tetapi juga memiliki aplikasi praktis yang luas, dan proses produksinya didasarkan pada oksidasi campuran metana dan amonia.

Metana dan bahayanya bagi tubuh manusia

Bahaya metana terletak pada faktor-faktor berikut:

Bahaya ledakan. Sifat inilah yang memberinya nama “gas eksplosif”. Akumulasi metana, percikan terkecil - semua ini dapat menyebabkan ledakan yang merusak. Oleh karena itu, di tempat-tempat yang tercatat terjadi akumulasi atau emisi gas ini, sebaiknya jangan merokok atau menggunakan sumber api terbuka. Namun terkadang langkah-langkah keamanan ini saja tidak cukup; gas terus merenggut nyawa manusia.
Kami telah menyebutkan sifat yang menyebabkan metana dapat terakumulasi di tambang. Hal ini terutama ditemukan di rongga antara lapisan batuan besar, serta rongga yang dibuat oleh penambang selama proses penambangan. Semakin aktif penambangan, semakin besar emisi metana, dan oleh karena itu pekerja tambanglah yang paling sering meninggal karena gas ini.
Ledakan bukan satu-satunya bahaya; metana juga dapat menyebabkan keracunan parah. Menghirupnya dalam jumlah besar menyebabkan kekurangan oksigen dalam darah, telinga berdenging, dan perasaan kepala seperti besi cor. Peningkatan konsentrasi menyebabkan jantung berdetak lebih cepat, orang tersebut merasakan kelemahan umum, mual, dan kulit menjadi merah. Akibat paling serius adalah pingsan, pucat, kejang, dan bahkan kematian.
Sayangnya, metana dalam bentuk murni tidak berbau sehingga sulit dideteksi. Aroma “metana” yang tercium merupakan hasil pewangi khusus yang membuat penggunaannya lebih aman dan terkontrol.
Di tambang, tentu saja, tidak ada wewangian yang ditambahkan ke metana. Sejak zaman kuno, manusia telah menggunakan metode khusus untuk mendeteksi keberadaannya di udara. Para penambang pertama, misalnya, membawa seekor burung kenari. Jika burung berhenti berkicau atau bahkan mati, maka burung tersebut harus segera dikeluarkan dari pembantaian.
Pada tahun 50-an abad terakhir, mereka mulai menggunakan perangkat khusus yang memungkinkan penentuan persentase metana dalam campuran udara secara akurat. Namun, pekerja berpengalaman mengatakan bahwa kenari adalah metode yang lebih baik daripada perangkat bermodel baru. Tentu saja, perangkat modern lebih sensitif dan kompak; terkadang perangkat tersebut dipasang langsung ke helm penambang, seperti halnya lampu. Sensor stasioner juga dipasang di tambang, yang terus-menerus mengirimkan informasi ke spesialis. Peningkatan yang berbahaya memaksa pemadaman listrik segera dan evakuasi staf. Saat ini juga digunakan instalasi khusus yang dapat melokalisasi ledakan debu batubara pada tahap paling awal. Sebelum giliran kerja dimulai, jumlah metana di tambang dikurangi hingga tingkat yang sangat aman.

Ternyata bahaya metana bagi manusia datang dari dua sisi sekaligus. Kecenderungan untuk meledak, efek racun, tidak adanya bau dan warna - semua ini membuat “gas eksplosif” menjadi sangat berbahaya. Agar tidak menemui sisi terburuknya, ada baiknya dilakukan terlebih dahulu dilakukan pengkajian lingkungan yang dapat mengetahui tingkat konsentrasi metana di udara.

Rumus molekul, struktur dan elektronik metana disusun berdasarkan teori Butlerov tentang struktur zat organik. Sebelum kita mulai menulis rumus tersebut, mari kita mulai dengan penjelasan singkat tentang hidrokarbon ini.

Fitur metana

Zat ini bersifat eksplosif; disebut juga gas “rawa”. Bau spesifik dari hidrokarbon jenuh ini diketahui semua orang. Selama proses pembakaran tidak ada sisa komponen kimia yang berdampak negatif bagi tubuh manusia. Metana berperan aktif dalam pembentukan efek rumah kaca.

Properti fisik

Perwakilan pertama dari rangkaian alkana homolog ditemukan oleh para ilmuwan di atmosfer Titan dan Mars. Mengingat fakta bahwa metana dikaitkan dengan keberadaan organisme hidup, muncul hipotesis tentang keberadaan kehidupan di planet-planet tersebut. Di Saturnus, Jupiter, Neptunus, dan Uranus, metana muncul sebagai produk pengolahan kimiawi zat-zat yang berasal dari anorganik. Di permukaan planet kita, isinya tidak signifikan.

karakteristik umum

Metana tidak berwarna, hampir dua kali lebih ringan dari udara, dan sulit larut dalam air. Komposisi gas alam jumlahnya mencapai 98 persen. Ini mengandung 30 hingga 90 persen metana. Sebagian besar metana berasal dari biologis.

Hewan herbivora ungulata, kambing dan sapi, mengeluarkan metana dalam jumlah yang cukup besar saat memproses bakteri di perutnya. Di antara sumber penting rangkaian alkana homolog, kami menyoroti rawa, rayap, penyaringan gas alam, dan proses fotosintesis tumbuhan. Jika jejak metana terdeteksi di sebuah planet, kita dapat membicarakan keberadaan kehidupan biologis di dalamnya.

Metode memperoleh

Rumus struktur metana yang diperluas menegaskan bahwa molekulnya hanya mengandung ikatan tunggal jenuh yang dibentuk oleh awan hibrida. Di antara pilihan laboratorium untuk memproduksi hidrokarbon ini, kami mencatat fusi natrium asetat dengan alkali padat, serta interaksi aluminium karbida dengan air.

Metana terbakar dengan nyala api kebiruan, melepaskan sekitar 39 MJ per meter kubik. Zat ini membentuk campuran yang mudah meledak dengan udara. Yang paling berbahaya adalah metana, yang dilepaskan selama penambangan bawah tanah deposit mineral di tambang pegunungan. Terdapat risiko tinggi ledakan metana di pabrik penyiapan batubara dan briket, serta di pabrik penyortiran.

Tindakan fisiologis

Jika persentase metana di udara antara 5 dan 16 persen, paparan oksigen dapat menyebabkan metana terbakar. Jika ada peningkatan signifikan bahan kimia ini dalam campuran, kemungkinan terjadinya ledakan akan meningkat.

Jika konsentrasi alkana ini di udara 43 persen menyebabkan mati lemas.

Selama ledakan, kecepatan rambatnya berkisar antara 500 hingga 700 meter per detik. Setelah metana bersentuhan dengan sumber panas, proses penyalaan alkana terjadi dengan beberapa penundaan.

Properti inilah yang menjadi dasar produksi peralatan listrik tahan ledakan dan komponen peledak yang aman.

Karena metana adalah yang paling stabil secara termal, metana banyak digunakan dalam bentuk bahan bakar industri dan rumah tangga, dan juga digunakan sebagai bahan mentah yang berharga untuk sintesis kimia. Rumus struktur tri-etilmetana mencirikan ciri-ciri struktural perwakilan kelas hidrokarbon ini.

Selama interaksi kimianya dengan klorin, bila terkena radiasi ultraviolet, beberapa produk reaksi dapat terbentuk. Tergantung pada jumlah zat awal, klorometana, kloroform, atau karbon tetraklorida dapat diperoleh melalui substitusi.

Jika terjadi pembakaran metana yang tidak sempurna, jelaga akan terbentuk. Dalam kasus oksidasi katalitik, formaldehida terbentuk. Produk akhir interaksi dengan belerang adalah karbon disulfida.

Fitur struktur metana

Apa rumus strukturnya? Metana adalah hidrokarbon jenuh dengan rumus umum C n H 2n+2. Mari kita perhatikan ciri-ciri pembentukan molekul untuk menjelaskan bagaimana rumus struktur terbentuk.

Metana terdiri dari satu atom karbon dan empat atom hidrogen yang dihubungkan oleh ikatan kimia kovalen polar. Mari kita jelaskan rumus struktur berdasarkan struktur atom karbon.

Jenis hibridisasi

Struktur spasial metana dicirikan oleh struktur tetrahedral. Karena karbon memiliki empat elektron valensi pada tingkat terluarnya, ketika atom dipanaskan, sebuah elektron berpindah dari orbital s kedua ke orbital p. Akibatnya, karbon memiliki empat elektron tidak berpasangan (“bebas”) pada tingkat energi terakhirnya. Rumus struktur lengkap metana didasarkan pada pembentukan empat awan hibrida, yang berorientasi ruang pada sudut 109 derajat 28 menit, membentuk struktur tetrahedron. Selanjutnya, bagian atas awan hibrida tumpang tindih dengan awan atom hidrogen non-hibrida.

Rumus struktur metana yang lengkap dan disingkat sepenuhnya sesuai dengan teori Butlerov. Ikatan sederhana (tunggal) terbentuk antara karbon dan hidrogen, oleh karena itu reaksi adisi tidak khas untuk bahan kimia ini.

Rumus struktur akhir disajikan di bawah ini. Metana adalah perwakilan pertama dari kelas hidrokarbon jenuh; ia memiliki sifat khas alkana jenuh. Rumus struktur dan elektronik metana menegaskan jenis hibridisasi atom karbon dalam bahan organik ini.

Dari kursus kimia sekolah

Kelas hidrokarbon ini, yang diwakili oleh “gas rawa”, dipelajari di kelas 10 sekolah menengah. Misalnya, anak-anak ditawari tugas berikut: “Tuliskan rumus struktur metana.” Perlu dipahami bahwa untuk zat ini hanya konfigurasi struktural terperinci yang dapat dijelaskan menurut teori Butlerov.

Rumus singkatannya akan sama dengan rumus molekuler, ditulis sebagai CH4. Menurut standar pendidikan federal yang baru, yang diperkenalkan sehubungan dengan reorganisasi pendidikan Rusia, semua masalah yang berkaitan dengan karakteristik kelas zat organik dipertimbangkan dalam kursus kimia dasar.

Sintesis industri

Berdasarkan metana, proses industri untuk komponen kimia penting seperti asetilena telah dikembangkan. Dasar dari perengkahan termal dan listrik justru adalah rumus strukturnya. Metana selama oksidasi katalitik dengan amonia membentuk asam hidrosianat.

Zat organik ini digunakan untuk menghasilkan gas sintesis. Ketika berinteraksi dengan uap air, diperoleh campuran karbon monoksida dan hidrogen, yang merupakan bahan baku untuk produksi senyawa karbonil jenuh.

Yang paling penting adalah interaksi dengan asam nitrat, yang menghasilkan nitrometana.

Aplikasinya berupa bahan bakar mobil

Karena kurangnya sumber hidrokarbon alami, serta menipisnya bahan baku, isu pencarian sumber (alternatif) baru untuk memperoleh bahan bakar menjadi sangat relevan. Salah satu opsi tersebut adalah yang mengandung metana.

Mengingat perbedaan densitas antara bahan bakar bensin dan perwakilan pertama dari kelas alkana, terdapat ciri-ciri tertentu dalam penggunaannya sebagai sumber energi untuk mesin mobil. Untuk menghindari kebutuhan pengangkutan metana dalam jumlah besar, kepadatannya ditingkatkan dengan kompresi (pada tekanan sekitar 250 atmosfer). Metana disimpan dalam keadaan cair di dalam silinder yang dipasang di mobil.

Dampak terhadap atmosfer

Telah dibahas di atas bahwa metana berdampak pada efek rumah kaca. Jika derajat pengaruh karbon monoksida (4) terhadap iklim dianggap satu, maka porsi “gas rawa” di dalamnya adalah 23 unit. Selama dua abad terakhir, para ilmuwan telah mengamati peningkatan kandungan kuantitatif metana di atmosfer bumi.

Saat ini, perkiraan jumlah CH4 diperkirakan mencapai 1,8 ppm. Meskipun angka ini 200 kali lebih kecil dari jumlah karbon dioksida, terdapat perbincangan di kalangan ilmuwan tentang kemungkinan risiko menahan panas yang dipancarkan planet ini.

Karena nilai kalor “gas rawa” yang sangat baik, gas ini digunakan tidak hanya sebagai bahan baku sintesis kimia, tetapi juga sebagai sumber energi.

Misalnya, berbagai boiler gas dan pemanas air yang dirancang untuk sistem pemanas individu di rumah-rumah pribadi dan pondok pedesaan beroperasi dengan menggunakan metana.

Opsi pemanasan otonom ini sangat bermanfaat bagi pemilik rumah dan tidak terkait dengan kecelakaan yang terjadi secara sistematis pada sistem pemanas terpusat. Berkat boiler gas yang menggunakan bahan bakar jenis ini, 15-20 menit sudah cukup untuk memanaskan pondok dua lantai sepenuhnya.

Kesimpulan

Metana, rumus struktur dan molekul yang diberikan di atas, merupakan sumber energi alami. Karena hanya mengandung atom karbon dan atom hidrogen, para pemerhati lingkungan mengakui keamanan lingkungan dari hidrokarbon jenuh ini.

Dalam kondisi standar (suhu udara 20 derajat Celcius, tekanan 101325 Pa) zat ini berbentuk gas, tidak beracun, tidak larut dalam air.

Ketika suhu udara turun hingga -161 derajat, metana dikompresi, yang banyak digunakan dalam industri.

Metana mempengaruhi kesehatan manusia. Ini bukan zat beracun, tetapi dianggap sebagai gas yang menyebabkan sesak napas. Bahkan ada standar maksimum (batas konsentrasi maksimum) untuk kandungan bahan kimia ini di atmosfer.

Misalnya, pekerjaan di pertambangan hanya diperbolehkan jika jumlahnya tidak melebihi 300 miligram per meter kubik. Dengan menganalisis ciri-ciri struktural bahan organik ini, kita dapat menyimpulkan bahwa sifat kimia dan fisiknya serupa dengan semua perwakilan kelas hidrokarbon jenuh (jenuh).

Kami menganalisis rumus struktur dan struktur spasial metana. yang dimulai dengan "gas rawa" memiliki rumus molekul umum C n H 2n+2 .

Sifat kimia metana tidak berbeda dengan sifat bawaannya. Dalam kursus kimia sekolah, metana dipelajari sebagai salah satu zat organik pertama, karena merupakan salah satu perwakilan alkana yang paling sederhana.

Rumus metana dan metode produksinya

Metana ditemukan dalam jumlah besar di atmosfer. Kita tidak memperhatikan keberadaan gas ini di udara, karena tidak mempengaruhi tubuh kita sama sekali, namun burung kenari sangat sensitif terhadap metana.

Suatu ketika mereka bahkan membantu para penambang bersembunyi. Ketika persentase metana berubah, burung-burung berhenti berkicau. Ini berfungsi sebagai sinyal bagi orang tersebut bahwa dia telah turun terlalu dalam dan perlu mendaki.

Metana terbentuk sebagai hasil penguraian sisa-sisa organisme hidup. Bukan suatu kebetulan jika metana diterjemahkan dari bahasa Inggris sebagai gas rawa, karena dapat ditemukan di waduk rawa dan tambang batu bara.

Sumber utama gas di sektor pertanian adalah ternak. Ya, mereka menghilangkan metana dari tubuh bersama dengan produk limbah lainnya. Omong-omong, peningkatan jumlah ternak di planet ini dapat menyebabkan rusaknya lapisan ozon, karena metana dan oksigen membentuk campuran yang mudah meledak.

Metana dapat diproduksi secara industri dengan memanaskan karbon dan hidrogen atau dengan mensintesis gas air; semua reaksi terjadi dengan adanya katalis, paling sering nikel.

Di AS, seluruh sistem ekstraksi metana telah dikembangkan, yang mampu mengekstraksi hingga 80% gas dari batubara alam. Saat ini, cadangan metana dunia diperkirakan oleh para ahli sebesar 260 triliun meter kubik! Bahkan cadangan gas alam pun jauh lebih kecil.

Di laboratorium, metana dihasilkan dengan mereaksikan aluminium karbida (senyawa anorganik aluminium dengan karbon) dan air. Juga menggunakan, yang bereaksi dengan natrium asetat, lebih dikenal dengan bahan tambahan makanan E262.

Sifat fisik metana

Ciri:

Gas tidak berwarna, tidak berbau.
Eksplosif.
Tidak larut dalam air.
Titik didih: -162 o C, titik beku: -183°C.
Massa molar: 16,044 g/mol.
Massa jenis: 0,656 kg/m³.

Sifat kimia metana

Berbicara tentang sifat kimia, kami menyoroti reaksi-reaksi yang memasukkan metana. Di bawah ini diberikan beserta rumusnya.

Pembakaran metana

Seperti semua zat organik, metana terbakar. Anda dapat memperhatikan bahwa selama pembakaran terbentuk nyala api kebiruan.

CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O

Reaksi ini disebut reaksi pembakaran atau oksidasi sempurna.

Pengganti

Metana juga bereaksi dengan halogen. Ini adalah unsur kimia golongan 17 dalam tabel periodik Mendeleev. Ini termasuk: fluor, klor, brom, yodium dan astatin. Reaksi dengan halogen disebut reaksi substitusi atau halogenasi. Reaksi ini hanya terjadi jika ada cahaya.

Klorinasi dan brominasi

Jika klorin digunakan sebagai halogen, reaksinya disebut reaksi klorinasi. Jika halogennya brom, maka brominasi, dan seterusnya.

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

CH 4 + Br 2 → CH 3 Br + HBr

Klorinasi. Alkana yang lebih rendah dapat mengklorinasi sepenuhnya.

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

CH 3 Cl + Cl 2 → CH 2 Cl 2 + HCl

CH 2 Cl 2 + Cl 2 → CHCl 3 + HCl

CHCl 3 + Cl 2 → CCl 4 + HCl

Demikian pula metana dapat mengalami reaksi brominasi sepenuhnya.

CH 4 + Br 2 → CH 3 Br + H Br

CH 3 Br + Br 2 → CH 2 Br 2 + HBr

CH 2 Br 2 + Br 2 → CHBr 3 + HBr

CHBr 3 + Br 2 → CBr 4 + HBr

Dengan yodium tidak ada reaksi seperti itu, tetapi dengan fluor, sebaliknya, disertai dengan ledakan yang cepat.

Penguraian

Hidrokarbon ini juga dicirikan oleh reaksi dekomposisi. Dekomposisi penuh:

CH 4 → C + 2H₂

Dan dekomposisi tidak lengkap:

2CH 4 → C 2 H 2 + 3H 2

Reaksi dengan asam

Metana bereaksi dengan asam sulfat pekat. Reaksinya disebut sulfonasi dan terjadi dengan sedikit pemanasan.

2CH 4 + H 2 JADI 4 → CH 3 JADI 3 H + H 2 O

Oksidasi

Seperti yang telah disebutkan, CH 4 dapat teroksidasi sempurna, tetapi jika kekurangan oksigen, oksidasi tidak sempurna dapat terjadi.

2CH 4 + 3O 2 → 2CO + 4H 2 O

CH 4 + O 2 → C + 2H 2 O

Antara lain, gas ini dicirikan oleh oksidasi katalitik. Hal ini terjadi dengan adanya katalis. Pada perbandingan mol zat yang berbeda, diperoleh produk reaksi akhir yang berbeda. Terutama:

alkohol: 2CH 4 + O 2 → 2CO 3 OH
aldehida: CH 4 + O 2 → HSON + H 2 O
: 2CH 4 + 3O 2 → 2НСООН + 2Н 2 O

Reaksi berlangsung pada suhu 1500°C. Reaksi ini juga disebut cracking - dekomposisi termal.

Nitrasi metana

Ada juga reaksi nitrasi atau reaksi Konovalov, yang diambil dari nama ilmuwan yang membuktikan bahwa asam nitrat encer bereaksi dengan hidrokarbon jenuh. Produk reaksinya disebut senyawa nitro.

CH 4 + HNO 3 → CH 3 NO 2 + H 2 O

Reaksi dilakukan pada suhu 140-150°C.

Dehidrogenasi metana

Selain itu, metana dicirikan oleh reaksi dehidrogenasi (dekomposisi) - pelepasan atom hidrogen dan produksi asetilena, dalam hal ini.

2CH 4 → C 2 H 2 + 3H 2

Penerapan metana

Metana, seperti hidrokarbon jenuh lainnya, banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Ini digunakan dalam produksi bensin, penerbangan dan bahan bakar diesel.

Digunakan sebagai bahan dasar produksi berbagai bahan baku organik di perusahaan. Metana juga banyak digunakan dalam pengobatan dan tata rias.

Metana digunakan untuk memproduksi karet sintetis, cat dan ban.

Para atlet menggunakan apa yang disebut metana cair untuk menambah berat badan dengan cepat dalam waktu singkat.

Dan ketika metana diklorinasi, suatu zat akan terbentuk yang kemudian digunakan untuk menghilangkan lemak pada permukaan atau sebagai komponen penghapus cat kuku. Untuk beberapa waktu, produk interaksi metana dan klorin digunakan sebagai anestesi.