Номер 9, страница 258 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

9*. Можно ли получить метиламин взаимодействием метана с аммиаком? Кратко поясните свой ответ.

Нет, получить метиламин прямым взаимодействием метана с аммиаком в стандартных или промышленных условиях практически невозможно.

Краткое пояснение:

1. Низкая реакционная способность метана. Метан ($CH_4$) — это предельный углеводород (алкан), молекула которого состоит из очень прочных и малополярных ковалентных связей C-H. Для разрыва такой связи требуется очень много энергии (высокая энергия активации). Поэтому алканы, и метан в частности, являются химически инертными соединениями. Они вступают в реакции замещения только в жестких условиях (например, по радикальному механизму при сильном нагревании или УФ-облучении).

2. Неблагоприятные условия реакции. Теоретически реакцию можно представить уравнением: $CH_4 + NH_3 \rightarrow CH_3NH_2 + H_2$ Эта реакция является эндотермической (требует поглощения тепла) и термодинамически невыгодной. Даже при использовании катализаторов и очень высоких температур (600-700°C и выше) выход целевого продукта (метиламина) крайне низок, а вместо него могут образовываться другие вещества, например, синильная кислота ($HCN$).

3. Существующий промышленный метод. В промышленности метиламин получают гораздо более эффективным способом — реакцией метанола ($CH_3OH$) с аммиаком ($NH_3$) при высокой температуре, давлении и в присутствии катализатора (например, оксида алюминия). $CH_3OH + NH_3 \xrightarrow{Al_2O_3, t, p} CH_3NH_2 + H_2O$ Эта реакция протекает значительно легче, так как связь C-O в спирте более полярна и менее прочна, чем связь C-H в метане, что облегчает замещение гидроксильной группы (-OH) на аминогруппу (-$NH_2$).

Ответ: Нет, получить метиламин взаимодействием метана с аммиаком невозможно ввиду крайне низкой химической активности метана. Прочные и малополярные связи C-H в его молекуле требуют для разрыва очень высоких затрат энергии, что делает такую реакцию практически неосуществимой.