Kohlenstoffgmppe ( Kohlenstoff ) 



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Die direkte Synthese verlauft nur bei 

 Anwendung von metallischen Ni oder Co 

 als Katalysator mit meBbarer Geschwindig- 

 keit. 



Durch direkte Reduktion des Kolilen- 

 oxyds erhalt man nach der Methode von 

 Sabatier und Seuderens Methan und 

 Wasser: 



CO - 3 Ho = 



Audi bei der Reduktion anderer kohlenstoff- 

 haltiger Stoffe entsteht Methan. Durch 

 Hydrolyse unter Mitwirkung von Fa'ulnis- 

 bakterien entsteht nicht nur aus Zellulose, 

 sondern auch aus einfacheren S toff en, z. B. 

 Calciumacetat Methan 



(C 2 H 3 2 ) 2 Ca + 2 H 2 - (C0 3 H) 2 Ca + 2CH 3 . 



Durch das Licht wird Aceton nach folgender 

 Gleichung hydrolysiert. 



CH 3 COCH 3 + H 2 == CH 4 + CH 3 COOH. 

 Die Bildung von Methan durch Zersetzung 

 einiger Karbide ist schon erwalmt, ebenso 

 geben metallorganische Verbindungen nach 

 folgendem Schema den Kohlenwasserstoff 

 Znf CH 3 ) 2 + H,0 == 2 CH 4 + ZnO 



Methan ist ein farbloses and geruchloses 

 (las, das bei Atmospharendruek erst bei 164 

 iliissig wird. Unter 80 mm Brack wird das Methan 

 fest und bildet bei weiterer Verminderung des 

 Druckes eine schneeartige Masse. Bie kritischen 

 Daten sind: tk 81,8, pk = 54,9 Atrno- 

 sphiiren. Bie chemische Konstante nach Nernst 

 ist 2,5. 



Bie Bichte des Gases ist bei 0,5576. 1 Liter 

 wiegt unter Normalbedingungen 0,7260 g. Bie 

 mittlere spezifische Warme ist zwischen 18 and 

 208 0,5930. Bie Yerbrennungswarme ist + 211 900 

 eal. woraus sich die Bildungswarme ((': Diamant) 



21750 cal berechnet. Methan wird etwas 

 von Wasser gelost and zwar betragt der Ab- 

 sorptionskoeffizient bei 0,05563. bei 20 

 0.03308 and bei 50 0,02134. 



Bei holier Temperatur zersetzt sich Methan 

 in seine Bestandteile. Die gleiche Zersetzung 

 t'indet durch den elektrischen Funken statt. 

 Mit Sauerstoff vereinigt es sich unter Bil- 

 dung von Kohledioxyd und Wasser. Bei 

 gewohnlicher Temperatur findet die Reak- 

 tion nur unter Einwirkung der elektrischen 

 Kntladung statt. Mit Ozon entsteht langsam 

 Forinaldehyd und Ameisensaure. Bei Gegen- 

 wart von Katalysatoren, wie fein verteilte 

 Platinmetalle und Gold findet die Ver- 

 brennung von etwa 400 an statt. Die Bedin- 

 gungen fur die explosive Vereinignng von 

 Methan mit Sauerstoff sind besonders im 

 Hinblick auf die Schlagwettergefahr ^von 

 Wichtigkeit. Die Geschwindigkeit der Fort- 

 pflanznng der Explosion in Rohren hat ein 

 Maximum bei einem Gehalt von 12,2% 

 Methan im Luftgemisch. Zur Sicherung 

 gegen die Explosionsgefahr bedienen sich die 

 Bergleute in nicht elektrisch erleuchteten 

 Kohlengruben der von Davy erfnndenen 



Sicherheitslampe. Sie besteht aus einer 

 gewohnlichen ( h'llanipe, die von einem t'ein- 

 maschigen Drahtgeflecht unigeben ist. Be- 

 Gegenwart schlagcnder Wetter finden inner- 

 halb des Drahtgeflechts Kxplosionen statt. 

 Diese pflanzeu sich jcdoch nicht nach auBen 

 fort. Schon bei grringom Methangehalt der 

 Grubenluft dcutct cine Ijlauc Aureole um 

 die Flamnie der Sicherheitslampe auf die 

 Schlagwettergefahr hin. Noch sicherer und 

 ungefahrlicher werden Schlagwetter durch 

 ein en akustischen Alarmapparat, die Gruben- 

 pfeife, angezeigt. Diese wird mit der bei 

 Gegenwart von Methan spezifisch leichteren 

 Grubenluft angeblasen und ergibt dann 

 einen anderen Ton als eine. gleichzeitig 

 mit reiner Luft angeblasenen Pfeife. Deut- 

 lich horbare Schwebungen zeigen die <',<- 

 fahr an. 



Ebenso wie mit Sauerstoff gibt Methan 

 auch mit Stickoxyd ein explosives Gemenge. 



i Chlor wirkt auf Methan und die homologen 



' Kohlenwasserstoffe substituierend ein unter 

 Chlorwasserstoffbildung. Die Reaktion ver- 

 lauft bei gewohnlicher Temperatur nur im 

 Licht mit merklicher Geschwindigkeit. Im 

 Sonnenlicht sogar explosionsartig. 



^lethan gibt keine charakteristischen Re- 



: aktionen. Es wird quantitativ durch Verbren- 

 nung mit Sauerstoff bestimmt. Bie gebildete 

 Menge Kohlendioxyd und Wasser wird entweder 



! gasvolumetrisch oder gewichtsanalytisch er- 

 mittelt. 



Aethylen konnnt in der Natur nicht 

 vor. Es entsteht durch Austritt von einem 

 Wasserstoffmolekiil aus Aethan CH 3 CH :J 

 = C 2 H 4 + Ho. Diese Reaktion tritt aber 

 erst bei erhohter Temperatur ein. Bei 

 gewohnlicher Temperatur kann man so 

 verfahren, daB man den Substitutionspro- 

 dukten der gesattigten Kohlenwasserstoffe, 

 den Alkoholen, den mono- und disubsti- 

 tuierten Halogenderivaten, und den Saure- 

 estern Gelegenheit gibt, Wasser, Halogen, 

 Sauren abzuspalten. Um den Alkoholen 

 Wasser zu entziehen bedient man sich des 

 Chlorzinks, des Phosphorpentoxyds und der 

 konzentrierten Schwefelsaure. 



Das Aethylen isr bei gewohnlicher Tempe- 

 ratur ein farblnses (ias. welches sich bei und 

 40,2 Atmospharen zar Fliissigkeit kondensieren 

 laBt. Es erst:irrt bei 181,4 zu einer kristalli- 

 nischen Masse. Bei Atmosphjirendruck ist der 

 Siedepunkt -103, bei niederen Drucken viel 

 tiefer. Verflussigtes Aethylen, das unter ver- 

 minderteni Brack siedet, ist daher zar Erzeugung 

 tiefer Ternperaturen geeignet, Bie kritische 

 Temperatur ist + 10, der kritische Druek 51,7 

 Atinosphiiren. Die chemische Konstante ist 

 = 2,8. Bie Bichte des C.,H4 ist unter Normal- 

 bedingungen = = 0,9852. 1 Liter Aethylen wiegt 

 1.2520 g. Bie spezifische Warme betragt zwischen 

 10 und 220 0,4040. Bie Verbrennungswarme 

 333300 cal uiul die Bildungswarme 7200 cal. 



