Свойства метана
Метан горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1м3. С воздухом образует взрывоопасные смеси. Особую опасность представляет метан, выделяющийся при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в горные выработки, а также на угольных обогатительных и брикетных фабриках, на сортировочных установках. Так, при содержании в воздухе до 5–6% метан горит около источника тепла (температура воспламенения 650—750 °С), от 5–6% до 14–16% взрывается, свыше 16% может гореть при притоке кислорода извне. Снижение при этом концентрации метана может привести к взрыву. Кроме того, значительное увеличение концентрации метана в воздухе бывает причиной удушья (например, концентрации метана 43% соответствует 12% O2).
Взрывное горение рас со скоростью 500—700 м/сек; давление газа при взрыве в замкнутом объёме равно 1 Мн/м2. После контакта с источником тепла воспламенение метана происходит с некоторым запаздыванием. На этом свойстве основано создание предохранительных взрывчатых веществ и взрывобезопасного электрооборудования. На объектах, опасных из-за присутствия метана (главным образом, угольные шахты), вводится т.н. газовый режим.
При 150-200 °С и давлении 30-90 атм метан окисляется до муравьиной кислоты.
Метан образует соединения включения — газовые гидраты, широко рас в природе.
Применение метана
Метан — наиболее термически устойчивый насыщенный углеводород. Его широко используют как бытовое и промышленное топливо и как сырьё для промышленности. Так, хлорированием метана производят метилхлорид, метиленхлорид, хлороформ, четырёххлористый углерод.
При неполном сгорании метана получают сажу, при каталитическом окислении — формальдегид, при взаимодействии с серой — сероуглерод.
Термоокислительный крекинг и электрокрекинг метана— важные промышленные методы получения ацетилена.
Каталитическое окисление смеси метана с аммиаком лежит в основе промышленного производства синильной кислоты. Метан используют как источник водорода в производстве аммиака, а также для получения водяного газа (т. н. синтез-газа): CH4 + H2O → CO + 3H2, применяемого для промышленного синтеза углеводородов, спиртов, альдегидов и др. Важное производное метана — нитрометан.
1) Соль слабого основания (Zn(OH)2) и сильной кислоты (H2SO4). Гидролиз по катиону. Среда кислая.
\2ZnSO4 + 2H2O = (ZnOH)2SO4 + H2SO4
Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+
(ZnOH)2SO4 + 2H2O = 2Zn(OH)2 + H2SO4
ZnOH+ + H2O = Zn(OH)2 + H+
2) Соль слабого основания (Cu(OH)2) и сильной кислоты (HCl). Гидролиз по катиону. Среда кислая.
CuCl2 + H2O = Cu(OH)Cl + HCl
Cu2+ + H2O = CuOH+ + H+
Cu(OH)Cl + H2O = Cu(OH)2 + HCl
CuOH+ + H2O = Cu(OH)2 + H+
3) Соль сильного основания (NaOH) и слабой кислоты (H2SO3). Гидролиз по аниону. Среда щелочная.
Na2SO3 + H2O = NaHSO3 + NaOH
SO3 2- + H2O = HSO3 - +OH-
NaHSO3 + H2O = H2SO3 + NaOH
HSO3 - +H2O = H2SO3 + OH-
4) Соль сильного основания (КOH) и слабой кислоты (H3РO4). Гидролиз по аниону. Среда щелочная.
K3PO4 + H2O = K2HPO4 + KOH
PO4 3- + H2O = HPO4 2- + OH-
K2HPO4 + H2O = KH2PO4 + KOH
HPO4 2- + H2O = H2PO4 - +OH-
KH2PO4 + H2O = H3PO4 + KOH
H2PO4 - +H2O = H3PO4 + OH-
5) Соль слабого основания (Zn(OH)2) и сильной кислоты (HCl). Гидролиз по катиону. Среда кислая.
ZnCl2 + H2O = ZnOHCl + HCl
Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+
ZnOHCl + H2O = Zn(OH)2 + HCl
ZnOH+ + H2O = Zn(OH)2 + H+
6) Соль слабого основания (Fe(OH)2) и сильной кислоты (H2SO4). Гидролиз по катиону. Среда кислая.
2FeSO4 + 2H2O = (FeOH)2SO4 + H2SO4
Fe2+ + H2O = FeOH+ + H+
(FeOH)2SO4 + 2H2O = 2Fe(OH)2 + H2SO4
FeOH+ + H2O = Fe(OH)2 + H+
7) Соль слабого основания (Ni(OH)2) и сильной кислоты (HNO3). Гидролиз по катиону. Среда кислая.
Ni(NO3)2 + H2O = (NiOH)NO3 + HNO3
Ni2+ + H2O = NiOH+ + H+
(NiOH)NO3 + H2O = Ni(OH)2 + HNO3
NiOH+ + H2O = Ni(OH)2 + H+
Во всех случаях гидролиз ступенчатый, идет в 2 стадии, т. е. по 2 ступеням, кроме случая (4) - здесь по 3 ступеням, т. к. фосфорная кислота - 3-основная.
Гидролиз по первой ступени идет значительно сильнее, чем по второй и, тем более, по третьей, поэтому часто записывают гидролиз только по первой ступени.
Гидролиз - обратимый процесс, поэтому во всех уравнениях вместо знака равенства нужен знак обратимости
Объяснение: