甲烷是什么,甲烷是什么知識(shí)

甲烷在自然界的分布很廣,甲烷是z簡單的有機(jī)物,俗名：天然氣,沼氣.也是含碳量z小(含氫量z大)的烴,也是天然氣、沼氣、油田氣及煤礦坑道氣的主要成分.它可用來作為燃料及制造氫氣、碳黑、一氧化碳、乙炔、氫氰酸及甲醛等物質(zhì)的原料.

甲烷,化學(xué)式CH4,是z簡單的烴,由一個(gè)碳和四個(gè)氫原子通過sp3雜化的方式組成,因此甲烷分子的結(jié)構(gòu)為

正四面體結(jié)構(gòu),四個(gè)鍵的鍵長相同鍵角相等.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下甲烷是一無色無味氣體.一些有機(jī)物在缺氧情況下分解時(shí)所產(chǎn)生的沼氣其實(shí)就是甲烷.從理論上說,甲烷的鍵線式可以表示為一個(gè)點(diǎn)“·”,但實(shí)際并沒有看到過有這種用法,可能原因是“·”號(hào)同時(shí)可以表示電子.所以在中學(xué)階段把甲烷視為沒有鍵線式.

甲烷主要是作為燃料,如天然氣和煤氣,廣泛應(yīng)用于民用和工業(yè)中.作為化工原料,可以用來生產(chǎn)乙炔 、氫氣、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氫氰酸等.

甲烷是天然氣的z主要成分是很重要的燃料，同時(shí)也是溫室氣體，(化學(xué)式：CH4;英文：Methane)，是結(jié)構(gòu)z簡單的烷類，由一個(gè)碳塬子以及四個(gè)氫塬子組成。它是z簡單的烴類也是天然氣的主要成分。甲烷在地球上有很高的相對(duì)豐度，使之成為很有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N燃料，但在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下收集以及存儲(chǔ)氣態(tài)的甲烷是一個(gè)十分有挑戰(zhàn)性的課題。

物理性質(zhì)：

甲烷是無色、無味的氣體。甲烷對(duì)空氣的重量比是0.54，比空氣約輕一半。甲烷溶解度很小，在20℃、0.1kpa時(shí)，100單位體積的水，能溶解3個(gè)單位體積的甲烷。同時(shí)甲烷燃燒產(chǎn)生明亮的淡藍(lán)色火焰。

國標(biāo)編號(hào)：21007

熔點(diǎn)：-182.5℃

沸點(diǎn)：-161.5℃

蒸汽壓53.32kPa/-168.8℃

飽和蒸氣壓(kPa)：53.32(-168.8℃)

相對(duì)密度(水=1)0.42(-164℃)

相對(duì)蒸氣密度(空氣=1)：0.5548(273.15K、101325Pa)

燃燒熱：890.31KJ/mol

總發(fā)熱量：55900kJ/kg(40020kJ/m3)

凈熱值：50200kJ/kg(35900kJ/m3)

臨界溫度(℃)：-82.6

臨界壓力(MPa)：4.59

爆炸上限%(V/V)：15.4

爆炸下限%(V/V)：5.0

閃點(diǎn)(℃)：-188

引燃溫度(℃)：538

分子直徑0.414nm

標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為0.717g/L，極難溶于水

化學(xué)反應(yīng)：

甲烷主要化學(xué)反應(yīng)是：燃燒、蒸汽重整合成氣、以及鹵化反應(yīng)。在一般情況下，甲烷的反應(yīng)是很難控制。甲烷可以氧化成甲醇，但一般來說要完成這個(gè)化學(xué)反應(yīng)時(shí)十分困難的，因?yàn)樵谝话闱闆r下甲烷的氧化反應(yīng)產(chǎn)物通常是二氧化碳與水，即使氧氣不足也很難產(chǎn)生甲醇。但是若在酵素的協(xié)助下就能輕易地完成此氧化反應(yīng)，例如甲烷單加氧酶(英語：Methane monooxygenase)，但產(chǎn)量無法達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模。

燃燒：

甲烷的燃燒熱約為 55.5 MJ/kg 。甲烷的燃燒是一個(gè)多步反應(yīng)。下面的反應(yīng)式是過程的一部分，與所述凈結(jié)果是：CH4+2O2→CO2+2H2O