-->
|
|
|
Ãëàâà 7. Îáùèå ñâåäåíèÿ îá îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèÿõ § 38. Ôèçè÷åñêèå è õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ïðåäåëüíûõ óãëåâîäîðîäîâ (àëêàíîâ)
Ïðåäåëüíûå óãëåâîäîðîäû ïî ìåæäóíàðîäíîé, èëè ñèñòåìàòè÷åñêîé, íîìåíêëàòóðå íàçûâàþòñÿ àëêàíàìè. Îíè — ìàëîàêòèâíûå âåùåñòâà, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ìàëîïîëÿðíûìè ñîåäèíåíèÿìè, òàê êàê îáðàçóþùèå èõ óãëåðîä è âîäîðîä áëèçêè ïî ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòè. Ïî ýòîé ïðè÷èíå àëêàíû íå ðàñòâîðÿþòñÿ â âîäå è ñ âîäîé íå âçàèìîäåéñòâóþò, çàòî ÿâëÿþòñÿ õîðîøèìè ðàñòâîðèòåëÿìè. Áåíçèí, êåðîñèí (ïðåäñòàâëÿþùèå ñîáîé ñìåñè àëêàíîâ) øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â êà÷åñòâå ðàñòâîðèòåëåé. Âñå ðåàêöèè àëêàíîâ èäóò ñ ðàçðûâîì ñâÿçåé Ñ—Í è Ñ—Ñ. Äëÿ ðàçðûâà ýòèõ ñâÿçåé òðåáóþòñÿ äîïîëíèòåëüíûå óñëîâèÿ, íàïðèìåð íàãðåâàíèå. Ñâîéñòâà ïðåäåëüíûõ óãëåâîäîðîäîâ ðàññìîòðèì íà ïðèìåðå ñàìîãî ïðîñòåéøåãî ïðåäñòàâèòåëÿ — ìåòàíà ÑÍ4. Ìåòàí ñîñòàâëÿåò îñíîâíóþ äîëþ ïðèðîäíîãî ãàçà (äî 97 %). Îí ñîäåðæèòñÿ â ãàçàõ, âûäåëÿþùèõñÿ ïðè äîáû÷å íåôòè.  ïðèðîäå ìåòàí îáðàçóåòñÿ â ðåçóëüòàòå ðàçëîæåíèÿ ðàñòèòåëüíûõ è æèâîòíûõ îñòàòêîâ. Íà áîëîòå ìîæíî íàáëþäàòü, êàê âûõîäÿò ïóçûðüêè ìåòàíà. Ïîýòîìó åãî åùå íàçûâàþò áîëîòíûì ãàçîì. Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ìåòàíà. Ìåòàí — ãàç áåç öâåòà è çàïàõà, ïî÷òè â äâà ðàçà ëåã÷å âîçäóõà, ìàëîðàñòâîðèì â âîäå. Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ìåòàíà1. Âçàèìîäåéñòâèå ñ êèñëîðîäîì. Ïðè îáû÷íîé òåìïåðàòóðå ìåòàí íå âñòóïàåò â ðåàêöèþ ñ êèñëîðîäîì. Îáÿçàòåëüíûì óñëîâèåì ïðîâåäåíèÿ õèìè÷åñêîé ðåàêöèè ÿâëÿåòñÿ ïîäæèãàíèå ìåòàíà:
Ìåòàí — ãîðþ÷åå âåùåñòâî, èñïîëüçóåìîå â êà÷åñòâå òîïëèâà, òàê êàê ïðè åãî ñãîðàíèè âûäåëÿåòñÿ áîëüøîå êîëè÷åñòâî òåïëîòû. Ïðè ñãîðàíèè ìåòàíà îáðàçóþòñÿ óãëåêèñëûé ãàç è âîäÿíûå ïàðû. Ïðîäóêòû ýòîé ðåàêöèè ìîæíî îáíàðóæèòü èçâåñòíûìè âàì ñïîñîáàìè. Êàêèìè? Ñìåñü ìåòàíà ñ êèñëîðîäîì èëè âîçäóõîì âçðûâîîïàñíà, îñîáåííî â îáúåìíîì ñîîòíîøåíèè 1:2. Òàêàÿ ñìåñü ìîæåò îáðàçîâûâàòüñÿ â êàìåííîóãîëüíûõ øàõòàõ, â êîòåëüíûõ, â æèëûõ ïîìåùåíèÿõ. Ãîìîëîãè ìåòàíà òàêæå ÿâëÿþòñÿ ãîðþ÷èìè âåùåñòâàìè, è èõ ñìåñè ñ êèñëîðîäîì èëè âîçäóõîì âçðûâîîïàñíû. Íàïðèìåð, áåíçèí, êåðîñèí (ñìåñè àëêàíîâ) ëåãêî âîñïëàìåíÿþòñÿ. Åñëè îñòàâèòü ñîñóä ñ áåíçèíîì îòêðûòûì, òî ïðè îáû÷íûõ óñëîâèÿõ óãëåâîäîðîäû ëåãêî èñïàðÿþòñÿ, è â âîçäóõå íàêàïëèâàåòñÿ äîñòàòî÷íî ïàðîâ óãëåâîäîðîäîâ, ÷òîáû ïðîèçîøåë ïîæàð, ñîïðîâîæäàþùèéñÿ âçðûâîì, ñòîèò òîëüêî çàæå÷ü ñïè÷êó. Ïîýòîìó íå ñëåäóåò îñòàâëÿòü îòêðûòûìè ñîñóäû ñ áåíçèíîì, êåðîñèíîì. 2. Ïðè âûñîêîé òåìïåðàòóðå (âûøå 1000 °Ñ) áåç äîñòóïà âîçäóõà ìåòàí ðàçëàãàåòñÿ ñ îáðàçîâàíèåì ñàæè è âîäîðîäà:
Âîäîðîä, êîòîðûé ïîëó÷àþò òåðìè÷åñêèì ðàçëîæåíèåì ïðåäåëüíûõ óãëåâîäîðîäîâ, èñïîëüçóåòñÿ â ñèíòåçå àììèàêà.
|
|
|