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更新时间:2023-03-07 21:27:19 来源:YIQ网
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1、甲烷,化学式CH4,是是结构最简单的烷类,由一个碳原子以及四个氢原子组成。它是最简单的烃类也是天然气的主要成分。
2、甲烷的结构是由一个碳和四个氢原子透过sp3杂化的方式化合而成,并且是所有烃类物质中,含碳量最小,且含氢量最大的碳氢化合物,因此甲烷分子的分子结构是一个正四面体的结构,碳大约位于该正四面体的几何中心,氢位于其四个顶点,且四个碳氢键的键的键角相等、键长等长。
3、标准状态下的甲烷是一种无色无味的气体。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气主要成分就是甲烷。
无色无味,非极性分子,正四面体结构,四个键的键长相同键角相等。键角109度28分,碳氢键长109pm,碳氢键能:413千焦每摩尔,结构性质较为稳定,可燃烧,光照条件可发生取代。通常情况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。甲烷是最简单的有机物,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。也是含碳量最小,含氢量最大的烃,也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷对人基本无毒,但浓度过高时
在甲烷的取代反应中,生成0.25mol一氯甲烷,需要0.25mol氯气,生成0.25mol二氯甲烷,需要0.5mol氯气,生成0.25mol三氯甲烷,需要0.75mol氯气。
甲烷是结构最简单的碳氢化合物。广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑井气之中,是优质气体燃料,也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。从分子的层面上来说,甲烷是一种比二氧化碳更加活跃的温室气体,但它在大气中数量较少。
CH4,最简单的烷烃,具有烷烃的通性,由于甲烷中碳原子与氢原子间的化学键为较稳定,化学性质相当稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应,在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应。
化学性质:
可燃性:甲烷和空气成适当比例的混合物,遇火花会发生爆炸。可进行取代反应:当甲烷与氯在黑暗中混合时,两者不会产生化学反应,如果把混合物加热或以紫外光照射,取代反应会发生。会加热分解:在隔绝空气并加热至1000度的条件下,甲烷分解生成炭黑和氢气,甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等。不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色。
甲烷的用途如下:
甲烷是一种很重要的燃料,是天然气的主要成分,约占百分之87,在标准压力的室温环境中,甲烷无色、无味;家用天然气的特殊味道,是为了安全而添加的人工气味,通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大气压力的环境中,甲烷的沸点是零下161度,空气中的瓦斯含量只要超过百分之5到百分之15,就十分易燃。液化的甲烷不会燃烧,除非在高压的环境中(通常是4到5大气压力)。中国国家标准规定,甲烷气瓶为棕色,白字。甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷用作热水器、燃气炉热值测试标准燃料。生产可燃气体报警器的标准气,校正气。还可用作太阳能电池,非晶硅膜气相化学沉积的碳源。
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