Inną reakcją ukazującą dużą reaktywność metanu jest reakcja z gazowym chlorem. Metan reaguje z chlorem już w temperaturze pokojowej tworząc chloropochodne, ale ja postanowiłem zrobić nieco bardziej efektowny eksperyment, który jednak nie udał się za dobrze ze względu na awarię wyciągu.

Rys. 29Aparatura do spalania metanu w chlorze.

W reakcji nadmanganianu potasu z rozcieńczonym kwasem solnym uzyskałem gazowy chlor, którego obecność w naczyniach można zidentyfikować po zabarwieniu. Obok w statywie umieściłem kapilarę z zapalonym płomyczkiem metanu. Teraz po zdjęciu folii ze zlewki z chlorem wprowadzę kapilarę w atmosferę tego gazu.

Rys. 30 Reakcja spalania metanu w chlorze.

Na zdjęciu powyżej powinniśmy zobaczyć bardzo jasny i kopcący płomień, w tej reakcji powstaje węgiel, chlorowodór i związki chloru z węglem. Jednak kapilara miała zbyt cienki wylot i gdy wprowadzałem ją do chloru płomień unosił się bardzo wysoko i gasł. Niestety już nie udało mi się eksperymentu powtórzyć ze względu na zawodność mojego rurowego wyciągu i zbyt duży wzrost stężenia chloru w pracowni. Jednak na zdjęciu widać, że płomień jest już inny. Niestety na tym zdjęciu nie widać kopcenia, czyli powstającej sadzy. Widać jednak lekko zielonkawą barwę u jego początku. Była bardziej intensywna lecz nie udało mi się tego uchwycić. Eksperyment na pewno powtórzę jak już dorobię się prawdziwego dygestorium.

Teraz znów powrót do niebezpiecznych eksperymentów, bo i sam metan bezpieczny do końca nie jest. Wiele się słyszy o potężnych wybuchach gazu niszczących nieraz całe bloki, gdy gdzieś doszło do rozszczelnienia instalacji, lub o podziemnych wybuchach metanu w kopalniach. Dlaczego w poprzednych eksperymentach obserwowaliśmy spokojne spalanie a w tych tragicznych sytuacjach dochodzi do potężnych eksplozji ?

Rys. 30 Dmuchanie bańki mydlanej metanem.

Odpowiedź jest bardzo prosta - tam był czysty metan i reakcja spalania zachodzi jak w naszych kuchenkach na styku gazu z powietrzem. Gdy jednak gaz z powietrzem zmieszamy zachodzi bardzo gwałtowna reakcja w całej objętości i energia uwalniana jest natychmiast. Dochodzi do eksplozji. Podczas plenerowych pokazów mieszamy metan z czystym tlenem w balonach i odpalamy zdalnie. W zamkniętym pomieszczeniu było by to skrajnie niebezpieczne dlatego by zademonstrować ogromną energię drzemiącą w tym gazie postanowiłem rozlać trochę detergentu na stole i nadmuchać bańkę mieszaniną tych gazów.

Film 1 Wybuchowa bańka mydlana.

Jak widać na filmie nie zachodzi już łagodne spalanie, następuje silna i niebezpieczna eksplozja mieszaniny gazowej. Energia wybuchu ściśle zależy od składu mieszanki, jaki się utworzy. Przy mieszaninach z powietrzem, czyli sytuacji jaka może się zdarzyć w każdym domu najbardziej niebezpieczny jest skład zawierający od 5 do 15 % metanu.

Rys. 31 Eksplozja mieszaniny metanu z tlenem.

Ponadto metan, jak już wcześniej wspomniałem jest od powietrza lżejszy, dlatego gdy następuje jego wyciek gromadzi się pod sufitem i jeśli nie ma ujścia lub wyciek jest duży, może on utworzyć silnie niebezpieczną mieszaninę. Ciekawym eksperymentem demonstrującym różnicę gęstości gazów jest napełnianie balonu.

Rys. 32 Balon przymocowany do węża połączonego z butlą metanu.

Ten eksperyment najlepiej udaje się, gdy wąż jest bardzo lekki, tak by balon mógł go unieść. Podczas eksperymentu balon leży sobie na stole i jest powoli napełniany gazem.

Rys. 33 Unoszący się balon z metanem.

Niestety nie miałem w swoich zapasach wystarczająco lekkiego wężyka dlatego eksperyment nie do końca jest udany, ale widać że balon się unosi. Inną odmianą tego eksperymentu jest zastosowanie wagi laboratoryjnej i dwóch identycznych kolb. Obie kolby obracamy do góry dnem, z tym że do jednej w takiej pozycji wdmuchujemy metan. Jako że jest lżejszy wypełni całą jej przestrzeń. Teraz ważymy najpierw jedną później drugą kolbę i okazuje się, że ta z metanem jest lżejsza.