Гомологический ряд: CH4 – метан, C2H6 – этан, C3H8 – пропан, C4H10 – бутан, и т.д.

4. Физ. св-ва: низшие члены гомологического ряда – C₁- C₄ – газы, далее C₅-C₁₅ – жидкости, остальные при обычных условиях – твердые вещества. В воде не растворяются и легче воды. Горючие вещества. Смеси газообразных алканов с воздухом взрывоопасны.

Простейший представитель алканов – метан – основная составляющая часть природного газа. Это газ без цвета и запаха, почти в 2 раза легче воздуха, малорастворим в воде.

5. Химические свойства метана.

Предельные углеводороды малоактивны, т.к. связи С- С и С-Н прочные и все валентности в их молекулах насыщены. Характерны реакции замещения, окисления, разложения, изомеризации.

А) Реакции замещения. Например, при повышенной температуре или освещении метан взаимодействует с галогенами, например, с хлором. Процесс происходит постепенно (образуются галогенопроизводные):

CH₄ + Cl₂ CH₃Cl + HCl

Метан хлорметан

CH₃Cl + Cl₂ CH₂Cl₂ + HCl

дихлорметан

CH₂Cl₂ + Cl₂ CHCl₃ + HCl

трихлорметан (хлороформ )

CHCl₃ + Cl₂ CCl₄ + HCl

тетрахлорметан (четыреххлористый углерод ).

Б) Горение. Метан, как и все предельные углеводороды, горит с образованием углекислого газа и воды и выделением большого количества теплоты. Так как метан является главной составляющей природного газа, то следует помнить, что смесь его с воздухом и кислородом взрывоопасна. Реакция горения метана:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O+ Q

В) Реакции разложения. При сильном нагревании (около 1000˚C) без доступа воздуха метан, как и все предельные углеводороды, разлагается с образованием сажи (углерода) и водорода (полное разложение):

CH₄ → C + H₂

сажа

При более высокой температуре (1500˚С) реакция происходит так (неполное разложение с образованием ацетилена):

2СН₄ → Н– С ≡ С – Н + 3Н₂

Ацетилен

6. Применение: а) метан используется как топливо (природный газ); б) метан - исходное вещество для получения метанола, уксусной кислоты, синтетических каучуков, синтетического бензина, сажи, водорода, ацетилена и т. д.; в) из метана получают синтез-газ (смесь 1 объема углекислого газа и 2 объема водорода); г) широко используюся галогенопроизводные метана.