سوال ۱۲ — سؤال ۱۲ امتحان نهایی شیمی ۳ — شهریور ۱۴۰۴

الف) زیست‌گاز یا بیوگاز (یا میدان نفتی یا گاز طبیعی یا گاز مشعل)

ب) روش (۲)؛ چون مراحل کمتر (یا اتلاف انرژی کمتری) دارد.

پ) کاهنده

ت) برای بازیافت پلیمر PET کاربرد دارد (یا در بازیافت کاربرد دارد).

الف) متان جزء اصلی گاز طبیعی است و از میدان‌های نفت و گاز به دست می‌آید. در زیست‌گاز (بیوگاز)، که از تجزیهٔ پسماندهای آلی پدید می‌آید، و در گاز مشعل پالایشگاه‌ها هم متان وجود دارد. نوشتن یکی از این‌ها کافی است.

ب) در روش (۱) متان در دو مرحله و در دمای بالا ($450$ تا $550$ درجهٔ سلسیوس) و فشار زیاد به متانول تبدیل می‌شود؛ اما در روش (۲) متان در یک مرحله با اکسیژن و کاتالیزگر مستقیم به متانول تبدیل می‌شود. مراحل کمتر یعنی انرژی کمتری هدر می‌رود و سوخت کمتری مصرف می‌شود؛ پس روش (۲) از نظر محیط زیست بهتر است.

پ) عدد اکسایش کربن در متان ($\mathrm{CH_4}$) برابر $-4$ و در متانول ($\mathrm{CH_3OH}$) برابر $-2$ است. عدد اکسایش کربن بالا رفته، یعنی متان اکسید شده است؛ گونه‌ای که اکسید می‌شود کاهنده است.

ت) متانول در بازیافت شیمیایی پلیمر PET به کار می‌رود: PET با متانول واکنش می‌دهد و به مولکول‌های سازنده‌اش شکسته می‌شود تا دوباره از آن‌ها استفاده شود.