Як отримати етан з метану

Етан - один з найпоширеніших у природі газів. Це органічна речовина, яка нарівні з метаном входить до складу нафти і природного газу. З нього отримують етилен, який, в свою чергу, є сировиною для отримання оцтової кислоти, етилового спирту, вінілацетату ряду інших речовин. В якості вихідного матеріалу для отримання етану зазвичай використовується метан.

Інструкція

• Як метан, так і етан відносяться до класу органічних сполук, які називаються алканами. Вони, в свою чергу, є окремими випадками граничних вуглеводнів. Вуглеводні являють собою органічні сполуки, молекули яких складаються, як і випливає з їх назви, з атомів вуглецю і водорода.Метан є першим представником гомологічного ряду алканів. Далі за ним слідують етан, пропан. бутан і ряд інших речовин. Формули граничних вуглеводнів виражаються наступним чином: CnH2n + 2. Метан і етан між собою є гомологами. Так називаються речовини, однакові за хімічними властивостями, але різні за складом, і, отже, фізичним властивостям. Склад гомологів відрізняється на CH2-групу.
• Існує два основних способи отримання етану з метану. Перший з них полягає в застосуванні реакції Вюрца, відкритої в 1870 році. Дана реакція заснована на взаємодії галогенопроізводних граничних вуглеводнів з металевим натрієм. Зокрема, вона може бути здійснена щодо хлорметана. Для полегшення перебігу реакції необхідно додати до цього з'єднання натрій. Він вступить в реакцію з молекулами хлору. Натрій приєднає до себе молекули хлору, в результаті чого вийде етан: CH3 - CH3
  хлорметан ↓ -2NaCl → C2H6Для того, щоб отримати етан, слід попередньо підготувати хлорметан. Він виходить шляхом нагрівання метану і хлору до 400 градусів. Після цього, проводять реакцію Вюрца як показано вище.
• Другий спосіб є багатоступеневим. Спочатку метан окислюють до ацетилену, а потім ацетилен гидрируются до етану. Окислення метану до ацетилену проходить наступним чином: 4CH4 + 4O2 → CH≡CH + CO2 + CO + 5H2O + 2H2Далее приступають до гидрированию ацетилену. В результаті подвійного гідрування остаточним продуктом реакції стає етан: CH3≡CH3 → CH2 = CH2 → C2H6 (Гідрування по водневого радикалу H2) Незважаючи на те, що етан найчастіше отримують дещо іншими способами це метод все одно іноді застосовується, особливо коли вихідною речовиною може бути тільки метан. Метан і етан -Газо одного класу і одного групи, тому одне з іншого легко отримати.