|
СН4 ? Сграфит + 2Н2 Но этот общий вид уравнения скрадывает важнейшие детали процесса, который на самом деле протекает «…в соответствии с правилом Гей-Люсака и Оствальда, по которому при любом химическом процессе первоначально возникает не наиболее устойчивое конечное состояние системы, а наименее устойчивое состояние, наиболее близкое по значению энергии к исходному состоянию системы, т.е., если между исходным и конечным состояниями системы существует ряд промежуточных относительно устойчивых состояний, они будут последовательно сменять друг друга в порядке ступенчатого изменения энергии. Это «правило ступенчатых переходов», или «закон последовательных реакций», соответствует и принципам термодинамики, поскольку при этом имеет место монотонное изменение энергии от начального до конечного состояния, принимающей последовательно все возможные промежуточные значения» (С.Дигонский, В.Тен, «Неизвестный водород»). Это означает, что метан не просто теряет атомы водорода в ходе пиролиза, хоть все сразу, хоть по частям, проходя последовательно стадии «остатков» с различным количеством водорода (то есть с образованием радикалов – в том числе и тех самых, о которых упоминает Кудрявцев в своей версии абиогенного происхождения нефти) – эти «остатки» также участвуют в реакциях, взаимодействуя в том числе и между собой и образуя новые сложные соединения. Например, реакции могут протекать по следующим цепочкам: CH4? CH3 + H ? H2 + C2H6 C2H6? C2H5 + H C2H5 + CH3? C4H10 + C3H8 C3H8? C3H7 + H C3H7 + C2H5? C6H14 + C5H12 …и т.д. Именно такие цепочки оказываются более энергетически выгодными по сравнению с полной потерей метаном водорода. И как можно видеть, они ведут к образованию сложных углеводородов!.. В приложении же к процессу образования графита из метана, как выясняется, предпочтительными оказываются цепочки, ведущие к образованию бензольных колец. А это в свою очередь приводит к тому, что кристаллографическая структура графита представляет из себя, по сути, соединенные между собой вовсе не атомы «чистого» углерода (расположенные, как учат до сих в школе, в узлах квадратной сетки, соответствующей четырехвалентному состоянию этого «чистого» углерода), а шестигранники бензольных колец, лишенных водорода!.. Получается, что графит – сложный углеводород, в котором просто мало осталось водорода (только лишь по «крайним» в структуре бензольным кольцам)!.. На Рис. 121, где приведена фотография кристаллического графита с 300-кратным увеличением, это отчетливо видно: кристаллы имеют ярко выраженную гексагональную (то есть шестиугольную) форму, а вовсе не квадратную. — 161 —
|