Как получить этан из метана

Этан - один из часто встречающихся в природе газов. Это органическое вещество, которое наравне с метаном входит в состав нефти и природного газа. Из него получают этилен, который, в свою очередь, является сырьем для получения уксусной кислоты, этилового спирта, винилацетата ряда других веществ. В качестве исходного материала для получения этана обычно используется метан.

Инструкция

1. Как метан, так и этан относятся к классу органических соединений, называемых алканами. Они, в свою очередь, являются частными случаями предельных углеводородов. Углеводороды представляют собой органические соединения, молекулы которых состоят, как и следует из их названия, из атомов углерода и водорода.Метан является первым представителем гомологического ряда алканов. Далее за ним следуют этан, пропан , бутан и ряд других веществ. Формулы предельных углеводородов выражаются следующим образом: CnH2n+2. Метан и этан между собой являются гомологами. Так называются вещества, одинаковые по химическим свойствам, но разные по составу, и, следовательно, физическим свойствам. Состав гомологов отличается на CH2-группу.
2. Существует два основных способа получения этана из метана. Первый из них заключается в применении реакции Вюрца, открытой в 1870 году. Данная реакция основана на взаимодействии галогенопроизводных предельных углеводородов с металлическим натрием. В частности, она может быть осуществлена в отношении хлорметана. Для облегчения хода реакции необходимо добавить к этому соединению натрий. Он вступит в реакцию с молекулами хлора. Натрий присоединит к себе молекулы хлора, в результате чего получится этан:CH3-{Cl+2Na+Cl}-CH3
   хлорметан↓-2NaCl→C2H6Для того, чтобы получить этан, следует предварительно подготовить хлорметан. Он получается путем нагрева метана и хлора до 400 градусов. После этого, проводят реакцию Вюрца как показано выше.
3. Второй способ является многоступенчатым. Вначале метан окисляют до ацетилена, а затем ацетилен гидрируют до этана. Окисление метана до ацетилена проходит следующим образом:4CH4+4O2→CH≡CH+CO2+CO+5H2O+2H2Далее приступают к гидрированию ацетилена. В результате двойного гидрирования окончательным продуктом реакции становится этан:CH3≡CH3→CH2=CH2→C2H6 (Гидрирование по водородному радикалу H2)Несмотря на то, что этан чаще всего получают несколько иными способами -это метод все равно иногда применяется, особенно когда исходным веществом может быть только метан. Метан и этан -газы одного класса и одной группы, поэтому одно из другого легко получить.