Из основного компонента природного газа – метана получают: водород, синтез-газ, ацетилен, метанол, муравьную кислоту и др.
Пиролиз:
CH₄→C+H₂ сажа+водород;
2CH₄→C₂H₂+H₂ ацетилен+водород;
Окисление:
2CH₄ + O₂→ 2CH₃OH (p, t°) получение метанола:
2CH₄ + 3O₂→ 2HCOOH + 2H₂O (kat = Pt, t°) получение муравьиной кислоты;
CH₄ + 2O₂→CO₂ + 2H₂O + Q получение тепла, экологически чистое топливо;
CH₄+H₂O→CO+3H₂ получение синтез- газа;
CH₄ + CO₂→ 2CO + 2H₂ получение синтез- газа.
Хлорирование:
CH₄ + Cl-CI→ CH₃Cl + HCl (hν,t°)
CH₃Cl+CI-CI→ CH₂Cl₂ + HCl (hν,t°)
CH₂Cl₂+CI-CI→ CHCl₃ + HCl (hν,t°)
CHCl₃ ++CI-CI→ CCl₄ + HCl(hν,t°)
Дегидрирование:
2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂ ( 1500°С) ацетилен+водород
Гидратация: Гидрат метана. Молекула метана заключена в полости каркаса, состоящего из молекул воды.
1) Закон Менделеева-Клапейрона для идеального газа:
Р*V = (m/M)*R*T
где: Р - давление газа , Па. Р = 80 кПа = 80000 Па
V - объем газа, м³ . V = 7,25 л = 0,00725 м³
m - масса газа, кг. m = 10 г = 0,01 кг
R - универсальная газовая постоянная, R = 8,314 Дж/(моль*К)
T - температура, °К. T = 20 + 273 = 293°К
М - масса 1 моля газа, кг
2) Из данного уравнения находим массу 1 моля газа:
М = mRT/(PV) = 0,01*8,314*293/(80000*0,00725) = 0,042 кг = 42 г
3) Так как это углеводород, то он содержит только атомы углерода и водорода и его формула имеет вид:
С₃Н₆