Способы получения сн4

1. в промышленности

а) из природного газа

б) из СО и Н₂ – синтез Фишера-Тропша : СО + 3Н₂ ^{Ni, 300˚, P} CH₄ + Н₂О

^{(t = 175˚-215˚)}

2) в лаборатории:

а) Al₄C₃ + 12HCl → 4AlCl₃ + 3CH₄↑

Al₄C₃ + 12 HOH → 4Al(OH)₃ + 3CH₄↑

б) при сплавлении солей уксусной кислоты со щелочами:

CH₃[COONa_тв. + NaO]H ^t˚ CH₄↑ + Na₂CO₃

Получение гомологов метана.

1) в промышленности

а) из природного сырья – нефть, природный газ, горный воск

б) nCO + (2n+1)H₂ ^{300˚, Fe} C_nH_2n+2 + nH₂O

2) в лаборатории:

а) каталитическое гидрирование алкенов, алкинов, циклоалканов.

Н₂С = СН₂ + Н₂ ^{Pt, (Ni - 150˚)} H₃C – CH₃

HC ≡ CH + 2Н₂ ^Pt H₃C – CH₃

+ Н₂ ^{Ni, t˚} C₃H₈

б) реакция Вюрца (1855 г.) взаимодействие галогеноалканов с металлическим натрием

CH₃ – [Br + Na] + [Na + Br] – CH₃ ^t˚ CH₃ – CH₃ + 2 NaBr

3CH₃ – I + 6Na + 3I – CH – CH₃

CH₃

CH₃ – CH – CH₃ + CH₃ – CH₃ + CH₃ – CH– CH – CH₃ + 6NaI

CH₃ CH₃ CH₃

в) гидролиз магнийорганических соединений

R – CH₂Br ^{+ Mg} R – CH₂MgBr ^{+ HOH} R – CH₃ + Mg(OH)Br

г) восстановление галогеноалканов водородом (Pd) или йодоводородом

C₃H₇Cl + H₂ ^{Pd, t˚} C₃H₈ + HCl

C₃H₇I + HI ^t˚ C₃H₈ + I₂ (R – I > R – Br > R – I акт. уменьшается)

д) сплавление солей карбоновых кислот со щелочами.

C₂H₅COONa + NaOH ^спл. С₂Н₆ + Na₂CO₃

Применение сн4

1. в составе природного газа используется как топливо в быту и на производстве.

2. CH₃Cl, CH₂Cl, CHCl₃, CCl₄ – растворители

3. CF₂Cl₂ – фреон

4. СН_{4 > 1000˚} С + 2Н₂↑ С – сажа, в производстве типографической краски

5. Для получения ацетилена, этаналя, уксусной кислоты:

2СН₄ ^1500˚ С₂Н₂+ 3Н₂↑ С₂Н₂+ Н₂О ^Hg2+ CH₃ ^[O] CH₃

[CH₃ – OH + CO _[Rh(CO)2I2] CH₃ ]

6. Для получения синтез газа: СН₄ + Н₂О ^{Ni, 30атм., 750˚ - 850˚} СО↑ + 3Н₂↑

[CO + 2Н₂ ^{Cu, ZnO, 250˚, P} CH₃OH

7. Для получения метанола: СН_{4 + Сl2, hν, -HCl} CH₃Cl _{+ NaOH, H2O} CH₃OH + NaCl

8. Для получения формальдегида, фенолформальдегидной пластамассы

СН₄ + О₂^{t˚, kat} H + H₂O

OH OH OH OH

H H O H H CH₂ CH₂ CH₂

║ ║

+ CH₂ + + O ^{t˚, -nH2O} …