Ўзбекистон Республикаси Олий ва махсус ўрта таълим вазирлиги олий ўқув юртларининг талабалари учун дарслик сифатида тавсия этган

Савол ва топшириқлар
1.Саноат органик синтеэи структурасида органик кимёнинг структуралари қандай ёритилади?
2.Органик моддалар иштирок этадиган реакциялар кўпинча реакцияларнинг қайси синфига киради?
3.Органик саноат синтезида катализнинг роли қандай?
4.Домначиларнинг ёқилғи қайтарувчининг сифатига бўлган талабини илмий асослаб беринг.
5.Йўлдош ва табиий ёнувчи газларда ҳамда нефтда олтингугурт бирикмалари бўлади. Улар қандай ишлатилади?

МЕТАННИ КИМЁВИЙ ҚАЙТА ИШЛАШ 2-§. Метандан қандай кимёвий маҳсулотлар олинади

Ҳаммага маълумки, табиий газ—турмуш ва саноатда қимматбаҳо ёқилғидир. Уни қазиб чиқариш биздан ҳеч нарса билан таққослаб бўлмайдиган даражада тез ўсиб бормоқда—10 йил давомида (1961 йилдан 1970 йилгача) 7 марта ортган. Унинг умумий ёқилғи қазиб чиқаришдаги солиштирма массаси хам ортмоқда — 1970 йилда у 19,%ни ташкил этди (калорияси жихатидан). Тош-кўмир ўрнига табиий газ ишлатишнинг иқтисодий жиҳатдан фойдаси жуда катта.
Бироқ табиий газ~кимё саноатининг энг муҳим хом ашёси эканлиги жуда машҳур эмас. Метан реакцияга киришиш хусусияти юқори бўлган бирикмаларни осон ҳосил қиладиган бўлгани учун у қисқа вақт ичида муҳим аҳамият касб этди.
Уни чала оксидлантириб водород билан углерод (II)-оксид СО аралашмасига айлантирилади, унинг таркибида маълум шароитларда ацетилен ҳам бўлади. Крекинглаб водород ва ацетилен, нитроллаб нитрометан, хлорлаб хлорли ҳосилалар, аммиак ва кислород билан ўзаро таъсир эттириб водород цианид олинади.
Табиий ёнувчи газни кимёвий қайта ишлаш маҳсулотлари заминида (дастлабки) ҳозирги вақтда муҳим ишлаб чиқаришлар барпо этилган. Бизнинг мамлакатимизда азотли бирикмаларнинг катта қисми табиий газдан ишлаб чиқарилади. Ацетилендан кальций карбид ҳосил қилишнинг эски усули ўрнига янги ва анча тежамли—метандан кальций карбид олиш усули қўлланилмоқда. Ацетилен эса сирка ангидрид, сирка кислота, хлорорганик эритувчилар, пластмассалар, синтетик каучук, кимёвий толалар олиш учун ишлатиладиган дастлабки моддадир. Углерод (II)-оксиддан ва водороднинг олефинлар билан реакцияси асосида альдегид ва спиртлар ишлаб чиқариш ривожланмоқда. Водород цианид – акрилонитрил ҳамда бошқа синтетик каучук ишлаб чиқариладиган ярим маҳсулотлар, пластмассалар ва синтетик толалар ҳосил қилиш учун дастлабки хом ашёдир. 1970 йилда қазиб чиқарилган табиий газнинг умумий миқдоридан 6,6% проценти— 13 млрд.м³ кимёвий усуллар билан қайта ишланган бўлиб, шундан 7,8 млрд. м³ аммиак ишлаб чиқариш ва I млрд. м³ метанол ишлаб чиқариш учун сарфланган. Агар чиқимли шартли равишда 90% га тенг деб олсак, табиий газдан қанча аммиак ва метанол олинганлигини ҳисобланг. Газ истеъмол этишда кимёнинг ҳиссаси тез ортиб бормоқда. Метандан водород, углерод (II)-оксид ва ацетилен олиш усулларини кўриб ўтамиз.

3-§. Қандай реакциялар ёрдамида метандан водород ва углерод (II)-оксид олиш мумкин

Сизга маълумки, метан қиздирилганда водород ва қурум ҳосил қилиб парчаланади:
CH₂  C + 2H₂ - Q (1)
Юқори ҳароратларда (1500—1600°да) олtфинлар, ацетилен, метилацетилен ва бошқа углеводородлар ҳам ҳосил бўлади. Ацетилен ва водород ҳосил бўладиган реакция тенгламасини қуйидагича ёзамиз:
2CH₄  CН _СН +3H₂ – Q (2)
Метанни чала оксидлаб водородини „ажратиб” олиш мумкинми? Бунинг учун қанақа оксидловчилар ишлатса бўлади? Биринчи навбатда 2 моль СН₄ га 1 моль О₂ нисбатида кислород олиш керак, деган фикр туғилади:
2CH₄ +О₂ қ 4Н₂ + 2СО + Q (3)
Агар ҳаво қўлланилса азот, водород ва углЕрод (II)- оксид аралашмасИ ҳосил бўлади. Оксидловчилар сифатида сув буғи ёки углерод (IV}-оксид ишлатиш ҳам мумкин;
CH₄ + Н₂О қ 3Н₂ + СО - Q (4)
СН₄ + СО₂ қ 2Н₂ + 2СО - Q (5)
Бу реакциялардан биттаси экзотермик, қолганлари эндотермик. Процессни иссиқликка яқинлаштирмаган ҳолда автотермик қандай ўтказиш мумкин? Агар водород ва углерод (II)-оксид СО аралашмасини ҳосил қилиш лоэим бўлса (3) ва (4) реакцияларни, ацетилен олишда (2) ва (3) реакцияларни қўшиш керак. Водород ва азот-водород аралашмасини ишлаб чиқаришда ҳосил бўладиган углерод (II)-оксид СО қайтарувчи сифатида ишлатилади: H₂О +CО қ Н₂ + СО₂ + Q (6)
Шу билан бирга қўшимча миқдорда водород ҳам ажралиб чиқади.
Қандай реакциялар ёрдамида водород ва углерод (II)-оксид СО ҳосил қилиш энг мақсадга мувофиқ? Бу саволга бир хил маъноли жавоб йўк. Шароитга қараб реакцияларнинг ҳаммаси қўлланилаверади. (4) ва (6) реакциялар кўп эътибор қозонган. (4) ва (6) тенгламаларни қўшиб қуйидаги тенгламани ҳосил қиламиз:
СН₄+2Н₂О қ 4Н₂ + СO₂,
яъни 1 моль метан сарфлаб, 4 моль водород олинади.