甲烷的化学方程式 最简单的有机物甲烷介绍

甲烷的化学方程式

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甲烷，化学式CH4，是最简单的有机化合物，也是最简单的烃类物质。

1、甲烷基本理化性质

甲烷的摩尔质量16.043 g/mol，在标准状态下的甲烷是无色无味气体，其熔点为-182.5℃，沸点为 -161.5℃，因此在常温下是气体形式存在。

在零下164℃时相对水的密度为 0.42，在0℃，一个标准大气压下相对空气的密度为0.5548。甲烷可以燃烧，具有很高的热值，是天然气的主要成分，也是常用的清洁燃料。

2、甲烷分子结构特点

甲烷由一个碳和四个氢原子通过sp3杂化的方式组成，四个键的键长相同键角相等，因此甲烷分子的结构为正四面体结构。

四个键的键长为1.140Å（即0.114nm）,键角为109.471°。

3、甲烷典型化学反应

在光照下与氯气反应：

CH4+Cl2→（光照）CH3Cl（气体）+HCl

CH3Cl+Cl2→（光照）CH2Cl2（油状物）+HCl

CH2Cl2+Cl2→（光照）CHCl3（油状物）+HCl

CHCl3+Cl2→（光照）CCl4（油状物）+HCl

与氧气反应：

CH4+2O2→CO2+2H2O

4、甲烷水合物——可燃冰

可燃冰是一种天然气水合物（Natural Gas Hydrate/Gas Hydrate），其化学式表示为CH₄·nH₂O，其中的结晶水含量不定。

可燃冰的一般都是由多个H₂O分子互相结合形成笼状结构，CH₄分子被封装在笼状结构中。

形成该种结构需要高压和低温条件，因此可燃冰一般分布在深海沉积物或陆域的永久冻土中。

自然情况下可燃冰是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，但目前实验室也可以模拟自然条件获得可燃冰。

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