Горение метана выражается уравнением: 

СН₄ + 2О₂  à   СО₂ + 2Н₂О  

Если при горении суметь обнаружить углекислый газ и воду, то по продуктам реакции можно будет сделать заключение о качественном составе метана. Образование углекислого газа свидетельствует о наличии углерода в метане, образование воды - о наличии водорода. 

Такое заключение о составе метана не является достаточно строгим, так как здесь не проверяется, не получаются ли при этом еще другие продукты реакции и не находится ли кислород в составе метана. Однако опыт обычно с большим удовлетворением воспринимается учащимися, и выводы из него не вызывают сомнений. В случае вопросов со стороны учащихся может быть указано, что другие вещества не обнаружены в продуктах реакции и что точный количественный анализ подтверждает сделанный вывод о качественном составе. 

Над пламенем горящего метана (у отводной трубки прибора, газометра или газовой горелки) держат повернутый вверх дном чистый и сухой химический стакан. 

Стенки стакана становятся влажными. Даже далеко сидящие учащиеся видят, что стакан "запотел". 

После этого споласкивают стакан известковой водой (лучше баритовой) и снова помещают над пламенем. На стенках стакана появляются белые пятна и полосы образующегося нерастворимого карбоната бария:

Ва(ОН)₂ + СО₂  -> ВаСО₃ + Н₂О

После этого опыта можно перейти к выводу молекулярной формулы метана. 

Один литр метана при нормальных условиях весит 0,174 г. Отсюда молекулярный вес метана М = 22,4 x 0,174 = 16. Так как метан состоит из углерода и водорода, а атомный вес углерода равен 12, то, очевидно, в молекуле метана может содержаться только один углеродный атом. В таком случае в молекуле должны содержаться еще 4 атома водорода (16 - 12 = 4), что вполне согласуется с валентностью этих элементов.

Содержание