غاز الميثان والخواص العامة للألكانات

غاز الميثان

-غاز الميثان هو أول الألكانات وأبسط المركبات العضويةٌ.

-يسمى غاز الميثان بغاز المستنقعات لأنه يكون 98 % من الغاز الطبيعى ويوجد فى المستنقعات علل؟ بسبب تحلل المواد العضويةٌ.

– يعٌتقد أنه كان المكون الرئيسي  للغلاف الجوى للأرض(الميثان والنشادر والهيدروجين وبخار الماء) وعند 
بداية تكوينها وهي غازات  لمعظمها خاصية اختزالية وبفعل الأشعة فوق البنفسنجية  تكون النيتروجين  والأكسجين  وبذلك انقلب الغلاؾ الجوى من مختزل إلى مؤكسد يساعد على الاحتراق .

تحضير غاز الميثان في المعمل

يحضر غاز الميثان في المعمل بالتقطير الجاف لملح اسيتات الصوديوم اللامائية(CH3COONa)(خلات الصوديوم )مع الجير الصودي خليط من ( NaOH/CaO  )

ما هو دور الجير الحى: مادة حفازة تعمل على خفض درجة انصهار الخليط.

الخواص العامة للألكانات

أ)الخواص الفيزيائية:

1)[ المركبات الأولى من C1 إلى C4 غازات: يعبأ البروبان والبيوتان فى اسطوانات على هيئة سائل(البوتاجاز)

• تعبأ الأسطوانات بنسبة أكثر من البروبان فى المناطق الباردة علل ؟(لانه أكثر تطايرا و أقل في درجة الغليان)
  – وتعبأ بنسبة أكثر من البيوتان فى المناطق الحارة علل؟ (لأنه أقل تطايرا أو درجة غليانه مرتفعة)

2) المركبات من C5 إلى C17 سوائل مثل الجازولين والكيروسين .

3)المركبات أكثر من C17 تكون مواد صلبة مثل شمع البرافين.

4)الألكانات مركبات غير قطبية  لا تذوب فى الماء لذا تستخدم الالكانات الثقيلة مثل الشحم فى تغطية  الفلزات لتحميها  من التآكل.

ب-الخواص الكيميائية للألكانات :

الألكانات خاملة نسبيا علل ؟ لأن روابطها من النوع سيجما القوية  التى يصعب كسرها

1)الاحتراق: تشتعل الألكانات وتعطى CO₂ – H₂O

CH₄ + O₂  → CO₂ + H₂O + heat energy 

2) مع الهالوجينات مثل I₂, Cl₂, Br₂

تتفاعل الألكانات مع الهلوجينات  تفاعل الاستبدال :subistitution reaction 

بالتسنخين لدرجة 400C  : أو في وجود الاشعة فوق البنفسنجية  UV ” ضوء الشمس الغير مباشر وتتوقف النتائج على نسبة كل من الميثان و الهالوجين في خليط التفاعل.

تستبدل ذرات الهيدروجين  بذرات الهاليد تدريجيا (عدد خطوات التفاعل يساوي عدد ذرات الهيدروجين)

سؤال : ما هي نواتج تفاعل غاز الميثان  مع الكلور ثم اكتب الصيغ  البنائية  لكل ناتج من النواتج ؟

استخدامات مشتقات الألكانات الهالوجينية:

1) الكلوروفورم  CHCl₃: يستخدم الكلورفورم كمخدر في العمليات الجراحية لكن توقف استخدام علل ؟ لأن الجرعات الزائدة منه تسبب وفات المريض

2)الهلوثان : 2 -برومو 2-كلورو 1,1,1- ثلاثى فلورو إيثان :يستخدم كمخدر الأن لأنه آمن على المريض ولا يسبب الوفاة

3)يستخدم مركب 1,1,1 ثلاثى كلورو إيثان فى عمليات  التنظيف الجاف.

4)تستخدم الفريونات فى أجهزة التكييف والثلاجات كمبردات مثل:

و CF4 و رابع فلوريد الكربون” رباع فلورو ميثان ” و ”  CF₂Cl₂ و ثنابى كلورو ثنابى فلورو الميثان”

ما هي مميزات الفريونات؟

1-رخيصة الثمن الثمن.     2- سهلة الإسالة.
3-غير سامة.                4- لا تسبب تآكل المعادن.

ما هي الأضرار الناتجة عن استخدام الفريونات ؟

تسبب الفريونات تآكل طبقة الأوزون التى تقى الأرض من أخطار الأشعة فوق البنفسجية ولذلك سوؾ يحرم  اسنتخدامها فنى عنام 2020 م

3) التكسير الحرارى الحفزى للألكانات :

تستخدم هذه العملية أثناء تكرير البترول بتسخين منتجات البترول الثقيلة تحت ضغط وفي وجود عوامل حفازة ودرجة حرارة فينتج:ألكان وألكين

1- الألكانات مثل الجازولين و سٌتخدم كوقود للسيارات .
2- الألكينات التى تستخدم فى صناعة البوليمرات.

الأهمية الاقتصادية للألكانات 

1-الحصول على الكربون المجزأ وأسود الكربون:

يستخدم فى صناعة إطارات السيارات وكصبغة في الحبر الأسود والبويات وورنيش الاحذية.

2-الحصول على الغاز المائي:

الغاز المائي هو خليط من غاز الهيدروجين وأول أكسيد الكربون و يستخدم كمادة مختزلة أو وقود قابل للاشتعال.