Формула какого вещества получится, если в общей формуле углеводородов ряда метана индекс n принять равным нулю? Какие сходства с метаном обнаруживаются в химических свойствах этого вещества?

Общая формула углеводородов ряда метана, то есть алканов:

CₙH₂ₙ₊₂

Если принять n = 0, получим:

C₀H₂·₀₊₂ = H₂

То есть формально получается формула водорода — H₂. Конечно, водород не является углеводородом, потому что в его составе нет углерода. Это получается только при формальной подстановке нуля в общую формулу алканов.

С метаном CH₄ водород имеет несколько сходств в химических свойствах.

Во-первых, и метан, и водород являются горючими газами. Они сгорают в кислороде с выделением большого количества теплоты. Метан горит с образованием углекислого газа и воды:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Водород горит с образованием воды:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Во-вторых, оба вещества проявляют восстановительные свойства. Например, водород может восстанавливать оксиды металлов до металлов:

CuO + H₂ → Cu + H₂O

Метан при нагревании тоже может выступать восстановителем, например восстанавливать оксиды металлов, при этом сам окисляется.

В-третьих, и метан, и водород могут взаимодействовать с хлором при освещении, хотя характер реакций различается. Метан вступает с хлором в реакцию замещения:

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Водород соединяется с хлором с образованием хлороводорода:

H₂ + Cl₂ → 2HCl

Таким образом, при n = 0 из формулы алканов формально получается H₂, то есть водород. Его сходство с метаном проявляется главным образом в том, что оба вещества являются горючими газами, способны окисляться кислородом и проявляют восстановительные свойства.