Ch4 что это: Метан, получение, свойства, химические реакции

Ch5 — это… Что такое Ch5?

Метан, структурная формула, химические свойства

1

H

1,008

1s¹

2,1

Бесцветный газ

t°_пл=-259°C

t°_кип=-253°C

2

He

4,0026

1s²

4,5

Бесцветный газ

t°_кип=-269°C

3

Li

6,941

2s¹

0,99

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=180°C

t°_кип=1317°C

4

Be

9,0122

2s²

1,57

Светло-серый металл

t°_пл=1278°C

t°_кип=2970°C

5

B

10,811

2s² 2p¹

2,04

Темно-коричневое аморфное вещество

t°_пл=2300°C

t°_кип=2550°C

6

C

12,011

2s² 2p²

2,55

Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал

t°_пл=3550°C

t°_кип=4830°C

7

N

14,007

2s² 2p³

3,04

Бесцветный газ

t°_пл=-210°C

t°_кип=-196°C

8

O

15,999

2s² 2p⁴

3,44

Бесцветный газ

t°_пл=-218°C

t°_кип=-183°C

9

F

18,998

2s² 2p⁵

3,98

Бледно-желтый газ

t°_пл=-220°C

t°_кип=-188°C

10

Ne

20,180

2s² 2p⁶

4,4

Бесцветный газ

t°_пл=-249°C

t°_кип=-246°C

11

Na

22,990

3s¹

0,98

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=98°C

t°_кип=892°C

12

Mg

24,305

3s²

1,31

Серебристо-белый металл

t°_пл=649°C

t°_кип=1107°C

13

Al

26,982

3s² 3p¹

1,61

Серебристо-белый металл

t°_пл=660°C

t°_кип=2467°C

14

Si

28,086

3s² 3p²

1,9

Коричневый порошок / минерал

t°_пл=1410°C

t°_кип=2355°C

15

P

30,974

3s² 3p³

2,2

Белый минерал / красный порошок

t°_пл=44°C

t°_кип=280°C

16

S

32,065

3s² 3p⁴

2,58

Светло-желтый порошок

t°_пл=113°C

t°_кип=445°C

17

Cl

35,453

3s² 3p⁵

3,16

Желтовато-зеленый газ

t°_пл=-101°C

t°_кип=-35°C

18

Ar

39,948

3s² 3p⁶

4,3

Бесцветный газ

t°_пл=-189°C

t°_кип=-186°C

19

K

39,098

4s¹

0,82

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=64°C

t°_кип=774°C

20

Ca

40,078

4s²

1,0

Серебристо-белый металл

t°_пл=839°C

t°_кип=1487°C

21

Sc

44,956

3d¹ 4s²

1,36

Серебристый металл с желтым отливом

t°_пл=1539°C

t°_кип=2832°C

22

Ti

47,867

3d² 4s²

1,54

Серебристо-белый металл

t°_пл=1660°C

t°_кип=3260°C

23

V

50,942

3d³ 4s²

1,63

Серебристо-белый металл

t°_пл=1890°C

t°_кип=3380°C

24

Cr

51,996

3d⁵ 4s¹

1,66

Голубовато-белый металл

t°_пл=1857°C

t°_кип=2482°C

25

Mn

54,938

3d⁵ 4s²

1,55

Хрупкий серебристо-белый металл

t°_пл=1244°C

t°_кип=2097°C

26

Fe

55,845

3d⁶ 4s²

1,83

Серебристо-белый металл

t°_пл=1535°C

t°_кип=2750°C

27

Co

58,933

3d⁷ 4s²

1,88

Серебристо-белый металл

t°_пл=1495°C

t°_кип=2870°C

28

Ni

58,693

3d⁸ 4s²

1,91

Серебристо-белый металл

t°_пл=1453°C

t°_кип=2732°C

29

Cu

63,546

3d¹⁰ 4s¹

1,9

Золотисто-розовый металл

t°_пл=1084°C

t°_кип=2595°C

30

Zn

65,409

3d¹⁰ 4s²

1,65

Голубовато-белый металл

t°_пл=420°C

t°_кип=907°C

31

Ga

69,723

4s² 4p¹

1,81

Белый металл с голубоватым оттенком

t°_пл=30°C

t°_кип=2403°C

32

Ge

72,64

4s² 4p²

2,0

Светло-серый полуметалл

t°_пл=937°C

t°_кип=2830°C

33

As

74,922

4s² 4p³

2,18

Зеленоватый полуметалл

t°_субл=613°C

(сублимация)

34

Se

78,96

4s² 4p⁴

2,55

Хрупкий черный минерал

t°_пл=217°C

t°_кип=685°C

35

Br

79,904

4s² 4p⁵

2,96

Красно-бурая едкая жидкость

t°_пл=-7°C

t°_кип=59°C

36

Kr

83,798

4s² 4p⁶

3,0

Бесцветный газ

t°_пл=-157°C

t°_кип=-152°C

37

Rb

85,468

5s¹

0,82

Серебристо-белый металл

t°_пл=39°C

t°_кип=688°C

38

Sr

87,62

5s²

0,95

Серебристо-белый металл

t°_пл=769°C

t°_кип=1384°C

39

Y

88,906

4d¹ 5s²

1,22

Серебристо-белый металл

t°_пл=1523°C

t°_кип=3337°C

40

Zr

91,224

4d² 5s²

1,33

Серебристо-белый металл

t°_пл=1852°C

t°_кип=4377°C

41

Nb

92,906

4d⁴ 5s¹

1,6

Блестящий серебристый металл

t°_пл=2468°C

t°_кип=4927°C

42

Mo

95,94

4d⁵ 5s¹

2,16

Блестящий серебристый металл

t°_пл=2617°C

t°_кип=5560°C

43

Tc

98,906

4d⁶ 5s¹

1,9

Синтетический радиоактивный металл

t°_пл=2172°C

t°_кип=5030°C

44

Ru

101,07

4d⁷ 5s¹

2,2

Серебристо-белый металл

t°_пл=2310°C

t°_кип=3900°C

45

Rh

102,91

4d⁸ 5s¹

2,28

Серебристо-белый металл

t°_пл=1966°C

t°_кип=3727°C

46

Pd

106,42

4d¹⁰

2,2

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=1552°C

t°_кип=3140°C

47

Ag

107,87

4d¹⁰ 5s¹

1,93

Серебристо-белый металл

t°_пл=962°C

t°_кип=2212°C

48

Cd

112,41

4d¹⁰ 5s²

1,69

Серебристо-серый металл

t°_пл=321°C

t°_кип=765°C

49

In

114,82

5s² 5p¹

1,78

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=156°C

t°_кип=2080°C

50

Sn

118,71

5s² 5p²

1,96

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=232°C

t°_кип=2270°C

51

Sb

121,76

5s² 5p³

2,05

Серебристо-белый полуметалл

t°_пл=631°C

t°_кип=1750°C

52

Te

127,60

5s² 5p⁴

2,1

Серебристый блестящий полуметалл

t°_пл=450°C

t°_кип=990°C

53

I

126,90

5s² 5p⁵

2,66

Черно-серые кристаллы

t°_пл=114°C

t°_кип=184°C

54

Xe

131,29

5s² 5p⁶

2,6

Бесцветный газ

t°_пл=-112°C

t°_кип=-107°C

55

Cs

132,91

6s¹

0,79

Мягкий серебристо-желтый металл

t°_пл=28°C

t°_кип=690°C

56

Ba

137,33

6s²

0,89

Серебристо-белый металл

t°_пл=725°C

t°_кип=1640°C

57

La

138,91

5d¹ 6s²

1,1

Серебристый металл

t°_пл=920°C

t°_кип=3454°C

58

Ce

140,12

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=798°C

t°_кип=3257°C

59

Pr

140,91

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=931°C

t°_кип=3212°C

60

Nd

144,24

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1010°C

t°_кип=3127°C

61

Pm

146,92

f-элемент

Светло-серый радиоактивный металл

t°_пл=1080°C

t°_кип=2730°C

62

Sm

150,36

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1072°C

t°_кип=1778°C

63

Eu

151,96

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=822°C

t°_кип=1597°C

64

Gd

157,25

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1311°C

t°_кип=3233°C

65

Tb

158,93

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1360°C

t°_кип=3041°C

66

Dy

162,50

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1409°C

t°_кип=2335°C

67

Ho

164,93

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1470°C

t°_кип=2720°C

68

Er

167,26

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1522°C

t°_кип=2510°C

69

Tm

168,93

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1545°C

t°_кип=1727°C

70

Yb

173,04

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=824°C

t°_кип=1193°C

71

Lu

174,96

f-элемент

Серебристый металл

t°_пл=1656°C

t°_кип=3315°C

72

Hf

178,49

5d² 6s²

Серебристый металл

t°_пл=2150°C

t°_кип=5400°C

73

Ta

180,95

5d³ 6s²

Серый металл

t°_пл=2996°C

t°_кип=5425°C

74

W

183,84

5d⁴ 6s²

2,36

Серый металл

t°_пл=3407°C

t°_кип=5927°C

75

Re

186,21

5d⁵ 6s²

Серебристо-белый металл

t°_пл=3180°C

t°_кип=5873°C

76

Os

190,23

5d⁶ 6s²

Серебристый металл с голубоватым оттенком

t°_пл=3045°C

t°_кип=5027°C

77

Ir

192,22

5d⁷ 6s²

Серебристый металл

t°_пл=2410°C

t°_кип=4130°C

78

Pt

195,08

5d⁹ 6s¹

2,28

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=1772°C

t°_кип=3827°C

79

Au

196,97

5d¹⁰ 6s¹

2,54

Мягкий блестящий желтый металл

t°_пл=1064°C

t°_кип=2940°C

80

Hg

200,59

5d¹⁰ 6s²

2,0

Жидкий серебристо-белый металл

t°_пл=-39°C

t°_кип=357°C

81

Tl

204,38

6s² 6p¹

Серебристый металл

t°_пл=304°C

t°_кип=1457°C

82

Pb

207,2

6s² 6p²

2,33

Серый металл с синеватым оттенком

t°_пл=328°C

t°_кип=1740°C

83

Bi

208,98

6s² 6p³

Блестящий серебристый металл

t°_пл=271°C

t°_кип=1560°C

84

Po

208,98

6s² 6p⁴

Мягкий серебристо-белый металл

t°_пл=254°C

t°_кип=962°C

85

At

209,98

6s² 6p⁵

2,2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

t°_пл=302°C

t°_кип=337°C

86

Rn

222,02

6s² 6p⁶

2,2

Радиоактивный газ

t°_пл=-71°C

t°_кип=-62°C

87

Fr

223,02

7s¹

0,7

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

t°_пл=27°C

t°_кип=677°C

88

Ra

226,03

7s²

0,9

Серебристо-белый радиоактивный металл

t°_пл=700°C

t°_кип=1140°C

89

Ac

227,03

6d¹ 7s²

1,1

Серебристо-белый радиоактивный металл

t°_пл=1047°C

t°_кип=3197°C

90

Th

232,04

f-элемент

Серый мягкий металл

91

Pa

231,04

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

92

U

238,03

f-элемент

1,38

Серебристо-белый металл

t°_пл=1132°C

t°_кип=3818°C

93

Np

237,05

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

94

Pu

244,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

95

Am

243,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

96

Cm

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

97

Bk

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

98

Cf

251,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

99

Es

252,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

100

Fm

257,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

101

Md

258,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

102

No

259,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

103

Lr

266

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

104

Rf

267

6d² 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

105

Db

268

6d³ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

106

Sg

269

6d⁴ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

107

Bh

270

6d⁵ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

108

Hs

277

6d⁶ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

109

Mt

278

6d⁷ 7s²

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

110

Ds

281

6d⁹ 7s¹

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

Металлы

Неметаллы

Щелочные

Щелоч-зем

Благородные

Галогены

Халькогены

Полуметаллы

s-элементы

p-элементы

d-элементы

f-элементы

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

Химические свойства метана, формула, плотность, горение газа, молярная масса, применение в промышленности, термическое разложение, бромирование метана, строение молекулы

Химические свойства метана ничем не отличаются от свойств, присущих всем веществам класса алканов. В школьном курсе химии метан изучают одним из первых веществ органики, так как он является одним из простейших представителей алканов.

В его составе один атом углерода и четыре атома водорода.

Формула метана и способы его получения

Метан в больших количествах содержится в атмосфере. Мы не обращаем внимания на нахождение этого газа в воздухе, ведь на нашем организме это никак не отражается, а вот канарейки очень чувствительны к метану.

Когда-то они даже помогали шахтерам спускаться под землю. Когда процентное содержание метана изменялась, птицы переставали петь. Это служило сигналом для человека, что он спустился слишком глубоко и нужно подниматься наверх.

Образуется метан в результате распада остатков живых организмов. Не случайно с английского methane переводится, как болотный газ, ведь он может быть обнаружен в заболоченных водоемах и каменноугольных шахтах.

Основным источником газа в агропромышленном комплексе является рогатый скот. Да, метан они выводят из организма вместе с остальными продуктами жизнедеятельности. Кстати, увеличение числа рогатого скота на планете может привести к разрушению озонового слоя, ведь метан с кислородом образуют взрывоопасную смесь.

Метан в промышленности можно получить с помощью нагревания углерода и водорода или синтеза водяного газа, все реакции протекают в присутствии катализатора, чаще всего никеля.

В США разработана целая система по добыче метана, она способна извлечь до 80% газа из природного угля. На сегодняшний день мировые запасы метана оцениваются экспертами в 260 триллионов метров кубических! Даже запасы природного газа значительно меньше.

В лаборатории метан получают путем взаимодействия карбида алюминия (неорганическое соединение алюминия с углеродом) и воды. Также с помощью гидроксида натрия, вступающего в реакцию с ацетатом натрия, более известного как пищевая добавка Е262.

Физические свойства метана

Характеристика:

1. Бесцветный газ, без запаха.
2. Взрывоопасен.
3. Нерастворим в воде.
4. Температура кипения: -162^oC, замерзания: -183°C.
5. Молярная масса: 16,044 г/моль.
6. Плотность: 0,656 кг/м³.

Химические свойства метана

Говоря о химических свойствах, выделяют те реакции, в которые вступает метан. Ниже они приведены вместе с формулами.

Горение метана

Как все органические вещества, метан горит. Можно заметить, что при горении образуется голубоватое пламя.

СН₄ + 2O₂ → СO₂↑ + 2Н₂O

Называется такая реакция – реакцией горения или полного окисления.

Замещение

Метан также реагирует с галогенами. Это химические элементы 17 группы в периодической таблице Менделеева. К ним относятся: фтор, хлор, бром, йод и астат. Реакция с галогенами называется – реакцией замещения или галогенирования. Такая реакция проходит только в присутствии света.

Хлорирование и бромирование

Если в качестве галогена используется хлор, то реакция будет называться – реакцией хлорирования. Если в качестве галогена выступает бром, то – бромирование, и так далее.

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + НСl

CH₄ + Br₂ → CH₃Br + НBr

Хлорирование. Низшие алканы могут прохлорировать полностью.

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + НСl

CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Сl₂ + НСl

CH₂Сl₂+ Cl₂ → CHCl₃ + НСl

CHCl₃ + Cl₂ → CСl₄ + НСl

Точно так же метан может полностью вступать в реакцию бромирования.

CH₄ + Br₂ → CH₃Br + Н Br

CH₃Br + Br₂ → CH₂Br₂ + НBr

CH₂Br₂ + Br₂ → CHBr₃ + НBr

CHBr₃ + Br₂ → CBr₄ + НBr

С йодом такой реакции уже нет, а с фтором наоборот сопровождается быстрым взрывом.

Разложение

Так же этому углеводороду свойственна реакция разложения. Полное разложение:

СН₄ → С + 2H₂

И неполное разложение:

2СН₄ → С₂Н₂ + 3Н₂

Реакция с кислотами

Метан реагирует с концентрированной серной кислотой. Реакция носит название сульфирования и происходит при небольшом нагревании.

2СН₄ + Н₂SО₄ → СН₃SО₃Н + Н₂О

Окисление

Как уже было сказано, СH₄ может полностью окисляться, но при недостатке кислорода возможно неполное окисление.

2СН₄ + 3O₂ → 2CO + 4Н₂O

СН₄ + О₂ → С + 2Н₂O

Помимо прочего для этого газа характерно каталитическое окисление. Оно происходит в присутствии катализатора. При разном соотношении моль вещества получаются разные конечные продукты реакции. В основном это:

Реакция протекает при температуре 1500°C. Данная реакция также носит название – крекинг – термическое разложение.

Нитрование метана

Существует также реакция нитрования или реакция Коновалова, названная в честь ученого, который доказал, что с предельными углеводородами действует разбавленная азотная кислота. Продукты реакции получили название – нитросоединения.

CH₄ + НNО₃ → СН₃NO₂ + H₂O

Реакция проводится при температуре 140-150°C.

Дегидрирование метана

Кроме того, для метана характерна реакция дегидрирования (разложения) – отцепление атомов водорода и получения ацетилена, в данном случае.

2CН₄ → C₂H₂ + 3Н₂

Применение метана

Метан, как и остальные предельные углеводороды, широко используется в повседневной жизни. Его применяют в производстве бензина, авиационного и дизельного топлива.

Используют в качестве базы для получения различного органического сырья на предприятиях. Также метан широко используется в медицине и косметологии.

Метан применяют для получения синтетического каучука, красок и шин.

Атлеты используют так называемый жидкий метан для быстрого набора массы за короткий промежуток времени.

А при хлорировании метана образуется вещество, которое в дальнейшем используется для обезжиривания поверхностей или как компонент в средствах для снятия лака. Некоторое время продукт взаимодействия метана и хлора использовали в качестве наркоза.

Карбоновые кислоты | CHEMEGE. RU

Общая формула предельных одноосновных карбоновых кислот: С_nH_2nO₂

Строение, изомерия и гомологический ряд карбоновых кислот

Химические свойства карбоновых кислот

Способы получения карбоновых кислот

По числу карбоксильных групп:

• одноосновные карбоновые кислоты  — содержат одну карбоксильную группу -СООН. Общая формула C_nH_2n+1COOH или C_nH_2nO₂. 

• многоосновные карбоновые кислоты — содержат две и более карбоксильные группы СООН. Например, общая формула двухосновных карбоновых кислот C_nH_2n(СОOH)₂ или C_nH_2n-2O₄.

Классификация по строению углеводородного радикала

• Предельные карбоновые кислоты –  карбоксильная группа СООН соединена с предельным радикалом. Например, этановая кислота СН₃–СООН.
• Непредельные карбоновые кислоты – карбоксильная группа СООН соединена с непредельным радикалом. Например, акриловая кислота: СН₂=СН–СООН.
• Ароматические кислоты — карбоксильная группа СООН соединена с непредельным радикалом. Например, бензойная кислота: С₆Н₅СООН.
• Циклические кислоты — карбоксильная группа СООН соединена с углеводородным циклом. Например, циклопропанкарбоновая кислота: С₃Н₅СООН.

Карбоксильная группа сочетает в себе две функциональные группы – карбонил и гидроксил, взаимно влияющие друг на друга.

Электронная плотность смещена к более электроотрицательному атому кислорода.

Атом углерода карбоксильной группы находится в состоянии sp²-гибридизации, образует три σ-связи и одну π-связь.

Водородные связи и физические свойства карбоновых кислот

В жидком состоянии и в растворах молекулы карбоновых кислот образуют межмолекулярные водородные связи. Водородные связи вызывают притяжение и ассоциацию молекул карбоновых кислот.

Молекулы карбоновых кислот с помощью водородных связей соединены в димеры.

Это приводит к увеличению растворимости в воде и высоким температурам кипения низших карбоновых кислот.

С увеличением молекулярной массы растворимость кислот в воде уменьшается.

Предельные одноосновные карбоновые кислоты.

Таблица. Непредельные одноосновные карбоновые кислоты.

Таблица. Двухосновные карбоновые кислоты.

Таблица. Ароматические карбоновые кислоты.

Структурная изомерия

Для  предельных карбоновых кислот характерна структурная изомерия – изомерия углеродного скелета и межклассовая изомерия.

Структурные изомеры – это соединения с одинаковым составом, которые отличаются порядком связывания атомов в молекуле, т. е. строением молекул.

Изомеры углеродного скелета характерна для карбоновых кислот, которые содержат не менее четырех атомов углерода.

Межклассовые изомеры — это вещества разных классов с различным строением, но одинаковым составом. Карбоновые кислоты изомерны сложным эфирам. Общая формула и спиртов, и простых эфиров — C_nH_2nО₂.

Общую формулу  С_nH_2nO₂ могут также иметь многие другие полифункциональные соединения, например:  альдегидоспирты, непредельные диолы, циклические простые диэфиры и т. п.

.

1. Кислотные свойства

1. 1. Взаимодействие с основаниями 

Карбоновые кислоты реагируют с большинством оснований. При взаимодействии карбоновых кислот с основаниями образуются соли карбоновых кислот и вода.

CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O

Карбоновые кислоты реагируют с щелочами, амфотерными гидроксидами, водным раствором аммиака и нерастворимыми основаниями. 

Видеоопыт взаимодействия уксусной кислоты с гидроксидом натрия можно посмотреть здесь.

CH₃COOH + NH₃ = CH₃COONH₄

1.2. Взаимодействие с металлами

Карбоновые кислоты реагируют с активными металлами. При взаимодействии карбоновых кислот с металлами образуются соли карбоновых кислот и водород.

Видеоопыт взаимодействия уксусной кислоты с магнием и цинком можно посмотреть здесь.

1.3. Взаимодействие с основными оксидами

Карбоновые кислоты реагируют с основными оксидами с образованием солей карбоновых кислот и воды.

2СН₃СООН  + CuO  = H₂О  +  ( CH₃COO)₂ Cu

Видеоопыт взаимодействия уксусной кислоты с оксидом меди (II) можно посмотреть здесь.

1.4. Взаимодействие с с солями более слабых и летучих (или нерастворимых) кислот

Карбоновые кислоты реагируют с солями более слабых, нерастворимых и летучих кислот. 

2. Реакции замещения группы ОН

CH-4. Технические характеристики. Фото.

CH-4 – многоцелевой военный беспилотный летательный аппарат, разработанный китайской корпорацией «China Aerospace Science Corporation».

Разработка и проектирование китайского многоцелевого военного беспилотного летательного аппарата осуществлялась по специальному заказу со стороны Министерства обороны КНР. Благодаря успешности предшествующих проектов беспилотных летательных аппаратов, было принято решение предоставить подобную задачу именно корпорации «CASC», что позднее себя целиком и полностью оправдало.

Многоцелевой беспилотный летательный аппарат CH-4 предназначен для осуществления разведки местности, выполнения патрульных и наблюдательных полётов, а также для осуществления специальных миссий. Несмотря на довольно узкую специализацию применения данного дрона, проект оказался весьма перспективным, при этом, устройство до сих пор продолжает выпускаться, хотя и имеет довольно большую стоимость.

Китайский беспилотный летательный аппарат CH-4 обладает огромными габаритами, в частности, при своей длине и высоте в 8,5 и 3,4 метра соответственно, размах крыльев этого дрона составляет 18 метров. Тем не менее, важно уточнить тот факт, что данный фактор не сказался на аэродинамичности конструкции дрона, а скорее наоборот повысил его лётно-технические характеристики, обеспечив возможность находиться в полёте весьма продолжительное время.

Несмотря на достаточно крупные габариты этого БПЛА, его силовая установка представлена одним поршневым двигателем, который позволяет дрону осуществлять полёты на крейсерской скорости в 180 км\ч., при этом, автономность эксплуатации БПЛА составляет до 30 часов (без дополнительной нагрузки).

Технические характеристики CH-4.

• Длина: 8,5 м.;
• Размах крыльев: 18 м.;
• Высота: 3,4 м.;
• Максимальная взлётная масса: 1240 кг.;
• Крейсерская скорость полёта: 180 км\ч.;
• Максимальная скорость полёта: 220 км\ч.;
• Максимальная дальность полёта: 250 км.;
• Максимальная высота полёта: 8000 м.;
• Тип авиадвигателя: поршневой;
• Силовая установка: неизвестно;
• Мощность: неизвестно.

Другие БПЛА

Самолеты

Углерод, подготовка к ЕГЭ по химии

Углерод

Углерод — неметаллический элемент IV группы периодической таблицы Д. И. Менделеева, является важнейшей частью всех органических
веществ в природе.

Общая характеристика элементов IVa группы

От C к Pb (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств.
Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Из элементов IVа группы углерод и кремний относятся к неметаллам, германий, олово и свинец — металлы.

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns²np²:

• C — 2s²2p²
• Si — 3s²3p²
• Ge — 4s²4p²
• Sn — 5s²5p²
• Pb — 6s²6p²

Природные соединения

В природе углерод встречается в виде следующих соединений:

• Аллотропных модификаций — графит, алмаз, фуллерен
• MgCO₃ — магнезит
• CaCO₃ — кальцит (мел, мрамор)
• CaCO₃*MgCO₃ — доломит

Получение

Углерод получают в ходе пиролиза углеводородов (пиролиз — нагревание без доступа кислорода). Также применяется получение углеродистых соединений:
древесины и каменного угля.

C₂H₆ → (t) C + H₂ (пиролиз этана)

Химические свойства

• Реакции с неметаллами


При нагревании углерод реагирует со многими неметаллами: водородом, кислородом, фтором.


C + H₂ → (t) CH₄ (метан)


2С + O₂ → (t) 2CO (угарный газ — продукт неполного окисления углерода, образуется при недостатке кислорода)


С + O₂ → (t) CO₂ (углекислый газ — продукт полного окисления углерода, образуется при достаточном количестве кислорода)


С + F₂ → (t) CF₄

• Реакции с металлами


При нагревании углерод реагирует с металлами, проявляя свои окислительные свойства. Напомню, что металлы могут принимать только положительные
степени окисления.


Ca + C → CaC₂ (карбид кальция, СО углерода = -1)


Al + C → Al₄C₃ (карбид алюминий, СО углерода -4)


Очевидно, что степень окисления углерода в соединении с различными металлами может отличаться.

• Восстановительные свойства


Углерод — хороший восстановитель. С помощью него металлургическая промышленность справляется с задачей получения чистых металлов из их
оксидов:


Fe₂O₃ + C → Fe + CO₂


ZnO + C → Zn + CO


FeO + C → Fe + CO


Углерод восстанавливает не только металлы из их оксидов, но и неметаллы подобным образом:


SiO₂ + C → (t) Si + CO


Может восстановить и собственный оксид:


CO₂ + C → CO

• Реакция с водой


Известная реакция взаимодействия угля с водяным паром, называемая также газификацией угля, торфа, сланца — крайне важна в промышленности:


C + H₂O → CO↑ + H₂↑

• Реакции с кислотами


В реакциях с кислотами углерод проявляет себя как восстановитель:


C + HNO _{3(конц. )} → (t) CO₂ + NO₂ + H₂


C + HNO₃ → CO₂ + NO + H₂O


C + H₂SO_4(конц.) → CO₂ + SO₂ + H₂O

Оксид углерода II — СO

Оксид углерода II — продукт неполного окисления углерода. Несолеобразующий оксид. Это чрезвычайно опасное вещество часто образуется
при пожарах в замкнутых помещениях, при прогревании машины в гараже.

Растворяясь в крови угарный газ (имеющий в 300 раз большее сродство к гемоглобину, чем кислород) легко выигрывает конкуренцию у кислорода
и занимает его место в эритроцитах. Отравление угарным газом нередко заканчивается летальным исходом.

Получение

В промышленности угарный газ получают восстановлением оксида углерода IV или газификацией угля (t = 1000 °С).

CO₂ + C → (t) CO

C + H₂O → (t) CO + H₂

В лаборатории угарный газ получают при разложении муравьиной кислоты в присутствии серной:

HCOOH → (H₂SO₄) CO + H₂O

Химические свойства

Полностью окисляется до углекислого газа в реакции с кислородом, восстанавливает оксиды металлов.

CO + O₂ → CO₂

Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂

FeO + CO → Fe + CO₂

Образование карбонилов — чрезвычайно токсичных веществ.

Fe + CO → (t) Fe(CO)₅

Оксид углерода IV — CO₂

Продукт полного окисления углерода. Относится к кислотным оксидам, соответствует угольной кислоте H₂CO₃. Бесцветный газ,
без запаха.

Получение

В промышленности углекислый газ получают при разложении известняка, в ходе производства алкоголя, при спиртовом брожении глюкозы.

CaCO₃ → (t) CaO + CO₂↑

C₆H₁₂O₆ → C₂H₅OH + CO₂↑

В лабораторных условиях используют реакцию мела (мрамора) с соляной кислотой.

CaCO₃ + HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Углекислый газ образуется при горении органических веществ:

C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O

Химические свойства

• Реакция с водой


В результате реакции с водой образуется нестойкая угольная кислота, которая сразу же распадается на воду и углекислый газ.


CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃

• Реакции с основными оксидами и основаниями


В ходе реакций с основаниями и основными оксидами углекислый газ образует соли угольной кислоты: средние — карбонаты (при избытке основания),
кислые — гидрокарбонаты (при избытке кислотного оксида).


2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O (соотношение основание — кислотный оксид 2:1)


KOH + CO₂ → KHCO₃ (соотношение основание — кислотный оксид 1:1)


Na₂O + CO₂ → Na₂CO₃

• Окислительные свойства


При нагревании способен окислять металлы до их оксидов.


Zn + CO₂ → (t) ZnO + CO

Угольная кислота

Слабая двухосновная кислота, существующая только в растворах, разлагается на воду и углекислый газ.

Химические свойства

• Качественная реакция


Определить наличие карбонат-иона можно с помощью кислоты: такая реакция сопровождается «закипанием» — появлением пузырьков бесцветного
газа без запаха.


MgCO₃ + HCl → MgCl₂ + CO₂↑ + H₂O


Я не раз встречал описание реакций, связанных с этой кислотой, которое заслуживает нашего внимания. В задании было сказано, что
при добавлении к раствору гидроксида кальция углекислого газа осадок появлялся, при дальнейшем пропускании углекислого газа —
помутнение исчезало.


Это можно легко объяснить, вспомнив про способность угольной кислоты образовывать кислые соли, которые растворимы.


Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ (осадок выпадает)


CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂ (осадок растворяется)

• Средние и кислые соли


Чтобы сделать из средней соли (карбоната) — кислую соль (гидрокарбонат) нужно добавить угольную кислоту. Однако написать ее формулу
H₂CO₃ — ошибка. Ее следует записать в виде воды и углекислого газа.


Li₂CO₃ + CO₂ + H₂O → LiHCO₃ (средняя соль + кислота = кислая соль)


Чтобы вернуть среднюю соль, следует добавить к кислой соли щелочь.


LiHCO₃ + LiOH → Li₂CO₃ + H₂O

• Нагревание солей угольной кислоты


При нагревании карбонаты распадаются на соответствующий оксид металла и углекислый газ, гидрокарбонаты — на карбонат металла, углекислый газ и воду.


MgCO₃ → (t) MgO + CO₂


KHCO₃ → (t) K₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Как мы узнаем, что метан (Ch5) является тетраэдрическим? — Мастер органической химии

Что валентные электроны углерода говорят нам о связи в CH ₄ ?

(Подсказка: так как дипольный момент CH ₄ равен нулю, ответ — «недостаточно»)

Если орбитальная конфигурация углерода 2s ² 2p ² , то как мы можем использовать эту информацию, чтобы выяснить, как расположены орбитали в простой органической молекуле, такой как метан (CH ₄ )?

Получается, что метан тетраэдрический, с 4 равными валентными углами 109. 5 ° и 4 равные длины связи, дипольный момент отсутствует.

Это вызывает два вопроса. Во-первых, как мы, , узнаем , что CH ₄ тетраэдрический? И во-вторых, как согласовать эту электронную конфигурацию (2s ² 2p ² ) с тем фактом, что у нас есть четыре равных связи C – H?

Вот о чем этот пост.

Содержание

1. Электронная конфигурация валентных электронов углерода — 2s ² 2p ²
2. Можно ли использовать эту информацию, чтобы выяснить структуру метана (CH ₄ )? (Спойлер: Нет)
3. Может быть, метан (CH ₄ ) Квадрат плоский?
4. Опровержение квадратной плоской структуры CH ₄ (1874) и предложение о тетраэдрической структуре
5. Тетраэдрические атомы углерода: не популярная идея в 1874 году.
6. Итак, какие орбитали задействованы?
7. Банкноты

1.Электронная конфигурация валентных электронов углерода — 2s ² 2p ²

В нашем обзоре атомных орбиталей мы увидели, что орбитальная конфигурация валентных электронов углерода равна 2s ² 2p ² как показано ниже:

Так как орбиталь 2s имеет меньшую энергию, чем 2p, она заполняется первой. Это означает, что есть два электрона на 2s-орбитали и один электрон на двух из трех 2p-орбиталей. Также есть пустая орбиталь 2p.

[Кроме того, на орбитали 1s «внутренней оболочки» находятся два электрона, которые недоступны для связывания].

2. Можно ли использовать эту информацию, чтобы выяснить структуру метана (CH ₄ )? (Спойлер: Нет)

Пока все хорошо. Это нормально, если мы просто говорим об изолированных атомах углерода.

Но для того, чтобы быть по-настоящему полезным, мы должны уметь соотносить орбитали углерода со структурой и связью реальных органических соединений.

Самым простым органическим соединением является метан, CH ₄ .Итак, давайте представим четыре атома водорода и попробуем применить то, что мы узнали, чтобы выдвинуть некоторые гипотезы о связи в этой молекуле.

Все 3 p-орбитали в углероде расположены под углом 90 градусов друг к другу по осям x, y и z.

Не следует ли нам ожидать, что структура метана будет иметь три связи C-H для каждой из p-орбиталей (под углом 90 градусов друг к другу), а затем четвертую связь C-H, прикрепленную к 2s-орбитали? Поскольку электронные пары отталкиваются, возможно, нам следует поместить эту связь C-H на максимальное расстояние от других связей C-H; это дало бы валентный угол H – C – H 135 °.

Следуя этой логике, вы получите такую ​​структуру:

Как оказалось, можно показать, что это предложение неверно.

Почему?

Дипольный момент.

Напомним, что каждая связь C – H имеет небольшой диполь из-за разницы в электроотрицательности между C (2,5) и H (2,2). Мы ожидаем, что C будет частично отрицательным, а H — частично положительным.

• Если бы вышеприведенная структура точно отображала структуру метана, мы ожидали бы, что у метана будут 3 более длинные связи C – H (с 2p-орбиталями) и одна более короткая связь C – H (с 2s-орбиталью, которая ближе к ядро)
• Кроме того, мы ожидаем 3 валентных угла H – C – H 90 ° и один валентный угол H – C – H 135 °.
• Когда векторные суммы диполей C – H складываются в эту структуру, они будут компенсироваться , а не .
• Следовательно, мы ожидаем увидеть небольшой, но измеримый дипольный момент для CH ₄ . [примечание 1]

Однако измеренный дипольный момент канала CH ₄ равен нулю . Следовательно, это не может быть правильная структура.

Это говорит нам о том, что все длины связей и валентные углы в метане идентичны.

3.Может быть, метан (CH ₄ ) является квадратным плоским?

Хорошо, скажете вы. Если все связи C-H имеют одинаковую длину и углы, почему CH ₄ не может иметь приведенную ниже структуру, где все валентные углы равны 90 °, а CH ₄ является плоским в плоскости страницы. (Мы называем эту структуру «квадратной плоской»).

Фактически, это было большинством мнения относительно расположения связей вокруг углерода примерно до 1880 года. Исключительно блестящие химики, такие как Берцелиус, отправились в свои могилы, не имея никаких оснований сомневаться в том, что метан совсем не плоский.

Однако теперь мы знаем, что это неверно. Почему?

4. Опровержение квадратной плоской структуры CH ₄ (1874) и предложение о тетраэдрической структуре

Если метан модифицирован так, что центральный углерод присоединен к четырем различным группам, молекула может существовать как 2 разных изомера которые являются неперемещаемыми зеркальными изображениями (это называется «оптической изомерией» и рассматривается позже в курсе).

Это возможно, если расположение 4 групп вокруг центрального углерода тетраэдрическое, но не , если молекула плоско-квадратная.Например, производное метана бромхлорфторметан имеет четыре разные группы вокруг углерода и может быть разделен на два разных изомера, которые вращают плоско-поляризованный свет в разных направлениях. [Как мы увидим позже, эти изомеры называются «энантиомерами»]

Это наблюдение исключает плоскую квадратную структуру. Если бы углерод был квадратно-плоским, молекула была бы плоской и могла бы накладываться на свое собственное зеркальное отображение, и был бы возможен только один изомер.

Якобус Хенрикус ван’т Хофф, научный сотрудник ветеринарного колледжа в Утрехте, был одним из первых, кто обратил внимание на возможность трехмерного углерода. В своей работе «La Chimie dans L’Espace» (1874) он отмечал, что расположение атомов в пространстве имеет важные практические последствия — момент, который до того момента полностью игнорировался. Вант Хофф показал, что тетраэдрическое расположение четырех разных групп вокруг атома углерода (которое он назвал «асимметричным углеродом») приводит к возникновению двух разных изомеров, и, кроме того, это объясняет, почему винная кислота (с двумя асимметричными атомами углерода) ) существовал в трех формах (+, — и мезо ).[Источник]

Работа Ван’т Хоффа, которая, следует отметить, была чисто теоретической, не получила одобрения в некоторых кругах.

5. Тетраэдрический углерод: не популярная идея в 1874 году.

Выдающийся немецкий химик Герман Кольбе сказал следующее:

Со своей стороны Вант Хофф прилетел в Стокгольм на своем Пегасе, чтобы получить первую Нобелевскую премию. по химии в 1901 г. [Примечание 2]

Неопровержимое доказательство тетраэдрического расположения связей вокруг атома углерода появилось в 1913 г., когда Брэгг определил структуру алмаза с помощью рентгеновской кристаллографии и обнаружил, что это тетраэдрическая сеть атомов углерода с Валентные углы CCC равны 109.5 °.

6. Итак, какие орбиты задействованы?

Теперь мы рационализируем тетраэдрическое расположение атомов вокруг метана как следствие отталкивания связанных пар электронов друг с другом (также известная как теория VSEPR).

Однако это не помогает нам понять орбиталей , участвующих в связывании.

Если мы примем, что расположение атомов водорода вокруг метана тетраэдрическое, то как мы можем описать связывающие орбитали метана, учитывая то, что мы знаем о геометрии орбиталей s и p ?

В конце концов, все 2p-орбитали расположены под углом 90 градусов друг к другу, но валентные углы в метане равны 109.5 °.

Кроме того, как мы учитываем, что каждая из 4 связей в метане имеет одинаковую длину? Что случилось, например, с орбиталью 2s?

Считается, что электроны в связях C-H находятся на орбиталях p или s орбиталях? Или что-то другое?

Как оказалось, обычная трактовка заключается в том, чтобы иметь дело со связями вокруг углерода как с гибридными орбиталями.

Подробнее об этом в следующем посте.

Next Post: Hybrid Orbitals

Примечания

Обратите внимание, что монодейтерированный метан (CH ₃ D, где D — дейтерий, тяжелый изотоп водорода) имеет небольшой измеренный дипольный момент.[ref]

Примечание 2: следует отметить, что Нобелевская премия Ван Хоффа была присуждена за его вклад в физическую химию, а не в органическую стереохимию.

Я благодарен этой странице, посвященной книге Ван’т Хоффа «Расположение атомов в космосе», за историческую перспективу. Стоит прочитать полностью.

Из того же источника: тетраэдрические модели Ван’т Гоффа [из Лейденского музея истории науки; источник]

От того же автора, немного более исторической точки зрения на ссору Кольбе / Ван’т Хофф:

Очевидно, Кольбе был глуп, будучи таким несдержанным и злобным.К тому же он был недальновидным и ошибался. Мы легко можем понять, что на суде истории он получил то, что ему предстояло.

Задача состоит в том, чтобы должным образом уважать тот незаменимый вклад, который его отношение к развитию химии внесло в развитие химии. Именно благодаря точным экспериментальным наблюдениям химия оказалась там, где была (и есть). Кольбе пытался удержать науку на продуктивном, интеллектуально оправданном пути.

Полный текст здесь.

Что означает Ch5? Бесплатный словарь

Выбросы парниковых газов выражаются в эквиваленте CO2, где потенциал глобального потепления Ch5 21 и N2O 310 относительно самого CO2. Фактическая скорость выбросов метана (Ch5) в значительной степени зависит от стратегий управления, реализуемых на (Kirchgessner et al., 1991; Dammgen et al., 2012; Broucek, 2015; Van Middelaar et al., 2013). Примечательно, что исследование также показало, что отчетность о выбросах Ch5 властями Индии в рамках Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций Изменение климата (РКООНИК) было точным, что резко контрастирует с Соединенными Штатами, где зарегистрированные выбросы и данные, выведенные из атмосферных наблюдений, показывают большие расхождения, или с Китаем, где выбросы Ch5 увеличиваются в последние несколько лет.Ch5 добавит около 100 инженеров и 60 подрядчиков, из которых примерно 40 являются бытовыми инженерами по установке интеллектуального газа и электричества, а также примерно 80 домашних инженеров по установке интеллектуального газа и электричества из Trojan Utilities, что расширит возможности SMS. 2.5 ULTIMA HANDICAP CHASE 3m1f Ch5 7 Holywell, Out Sam, 9 Kruzhlinin, 12 Carole’s Destrier, 14 Morning Assembly, The Young Master, Theater Guide, 16 Beg To Differ, Regal Encore, Un Temps Pour Tout, 20 Southfield Theater, 25 Spring Heeled, 33 bar.Концентрации Ch5 и N2O в образцах газа анализировали с помощью газовой хроматографии (Agilent 7890A, США), оснащенной пламенно-ионизационным детектором (FID) и детектором захвата электронов (ECD). Это может снизить выбросы Ch5 с 24 до 79 процентов с помощью Снижение GWP на 40-44%. Суббота: Cartmel, GOODWOOD (Ch5), NEWMARKET, REDCAR (вечер), WINDSOR (вечер), YORK (Ch5). Ремонт (квартира в столицах): понедельник: Plumpton, Stratford, Taun on Вторник: Cheltenham (Ch5), Sedgefield, SOUTHWELL. Целью этого исследования было количественное определение питательного состава, перевариваемости нейтральной детергентной клетчатки (NDF) (in vitro) и потенциала выбросов метана (Ch5) обычно используемых тропических кормов для кроликов.4.25 СТАВКИ ДВОРЕЦ СВЯТОГО ДЖЕЙМСА 1 м Ch5, Эвенс Кингман, 9-4 Night Of Thunder, 5 War Command, 9 Toormore, 33 Outstrip, Prince Of All, 40 Юфтен 5,00 СТАВКИ ASCOT 2 м Ch5 7 Perfect Heart, Ballinderry Boy, 8 лейтенант Миллер, 10 Suraj, 12 Plinth, Villa Royale, Domination, сэр Грэм Уэйд, 14 Brockwell, Sohar, Ray Ward, 16 Sizzler 5.35 WINDSOR CASTLE STAKES 5f Ch5 9-2 Mind Of Madness, 5 Merdon Castle, 7 Hootenny, 9 Mubtaghaa, 10 Four Seasons , 11 среди ангелов, 12 Хэксби.

Метан: неуместный парниковый газ

Водяной пар уже поглотил то же самое инфракрасное излучение, которое мог бы поглотить метан.

Гостевое эссе доктора Тома Шихена

В: Я читал, что метан — еще худший парниковый газ, чем углекислый газ, а крупный рогатый скот — большой источник выбросов метана. Как они собираются это регулировать? Не только крупный рогатый скот, но и дойные коровы! Это удваивает беспокойство.

К счастью, с научной точки зрения беспокоиться не о чем. Главное, о чем следует беспокоиться, — это чрезмерная реакция политиков и еще один слой ненужных правительственных постановлений.

Чтобы понять роль метана в атмосфере, сначала необходимо понять, что означает абсорбция . Когда свет проходит через газ (например, солнечный свет через воздух), некоторые молекулы газа могут поглотить фотон света и перейти в возбужденное состояние. Каждая молекула способна поглощать определенные длин волн света , и ни одна молекула не поглощает весь приходящий свет. Это справедливо для всего электромагнитного спектра — микроволнового, инфракрасного, видимого и ультрафиолетового.

Процесс абсорбции изучен очень подробно. В лабораторных условиях длинная трубка заполняется определенным газом, а затем на одном конце устанавливается стандартный свет; на другом конце трубки находится спектрометр , который измеряет, сколько света каждой длины волны проходит через трубку, не поглощаясь. (Зеркала расположены таким образом, чтобы свет несколько раз отражался вперед и назад, что значительно увеличивает эффективный путь перемещения; это повышает точность данных.) На основе таких измерений определяется вероятность захвата излучения молекулой как функция длины волны; численное выражение этого называется сечением поглощения .

Если вы проведете такой эксперимент с обычным воздухом, вы получите несколько результатов, поскольку воздух представляет собой смесь различных газов. Лучше измерять по одному чистому газу за раз. После двух столетий тщательных лабораторных измерений мы знаем, какие молекулы могут поглощать световые волны какой длины и насколько вероятно, что они это сделают.

Все эти данные содержатся в диаграммах и таблицах сечений . Раньше это означало поездку в библиотеку, но теперь ее обычно скачивают из Интернета. Как только все поперечных сечений известны, их можно ввести в компьютерную программу и рассчитать полное поглощение любой газовой смесью (действительной или мнимой).

Множество разных молекул поглощают в разных диапазонах длин волн, известных как полосы . Основные компоненты воздуха, азот и кислород, поглощают в основном ультрафиолетовый свет.Ничего не поглощает в видимом диапазоне длин волн, но есть несколько газов, которые имеют полосы поглощения в инфракрасной области. Все вместе они известны как GreenHouse Gases (GHG), потому что поглощение инфракрасной энергии нагревает воздух, что и было названо парниковым эффектом .

На соседнем рисунке показано, как шесть разных газов поглощают излучение в инфракрасном диапазоне длин волн от 1 до 16 микрон (мм). Вертикальная шкала перевернута: поглощение 100% — низкое, поглощение 0% (т.э., прозрачность) высокая.

Важно понимать, что они показаны «на молекулу». Поскольку водяного пара (нижняя полоса рисунка) в атмосфере гораздо больше, чем любого другого, H ₂ O поглощает гораздо больше энергии и является самым важным парниковым газом. В любой день H ₂ O составляет один или два процента атмосферы; мы называем это влажностью.

Вторым по значимости парниковым газом является двуокись углерода (CO ₂ ), которая (в расчете на одну молекулу) в шесть раз эффективнее поглотителя, чем H ₂ O.Однако CO ₂ составляет всего около 0,04% атмосферы (400 частей на миллион), поэтому он гораздо менее важен, чем водяной пар.

Теперь необходимо очень внимательно рассмотреть фигуру. По шкале длин волн внизу видно, что H ₂ O сильно поглощает в области 3 микрон и снова между 5 и 7 микронами; тогда он до некоторой степени поглощает более 12 микрон. CO ₂ имеет полосы поглощения с центром около 2,5 мкм, 4,3 мкм и имеет широкую полосу за пределами 13 мкм.Следовательно, CO ₂ добавляет небольшой вклад в парниковый эффект. Обратите внимание, что иногда полосы CO ₂ перекрываются с полосами H ₂ O, а при наличии значительно большего количества H ₂ O CO ₂ не имеет значения в этих диапазонах.

Если посмотреть на второй график на рисунке, то метан (CH ₄ ) имеет узкие полосы поглощения на 3,3 и 7,5 микрон (красные линии). CH ₄ в 20 раз более эффективный поглотитель, чем CO ₂ – в этих диапазонах. Однако CH ₄ составляет всего 0,00017% (1,7 частей на миллион) атмосферы. Более того, обе его полосы встречаются на длинах волн, где H ₂ O уже существенно поглощает. Следовательно, любое излучение, которое мог бы поглотить CH ₄ , уже было поглощено H ₂ O. Отношение процентного содержания воды к метану таково, что эффекты CH ₄ полностью маскируются H ₂ O. Количество CH ₄ должно увеличиться в 100 раз, чтобы сделать его сопоставимым с H ₂ O.

По этой причине метан не является парниковым газом. Высокое сечение поглощения на молекулу CH ₄ вообще не имеет значения в нашей реальной атмосфере.

К сожалению, большинство людей не замечают этой числовой реальности.