Метан, открывающий гомологический ряд алканов, обладает такими свойствами, каких и в помине нет у остальных его собратьев.
1. Паровой риформинг: CH4 + H2O = CO + 3H2. Реакция проходит при температуре 750-900°C и постоянном давлении. Катализатором может быть никель на оксиде алюминия. Можно и без катализатора, но тогда температура процесса нужна около 1400 - 1600°C. Вот отличное видео. Результат процесса - синтез-газ - сырьё для органического синтеза.
2. Крекинг: CH4 = C + 2H2. Процесс идёт при температуре более 1000°C и используется, если нужно получить чистую сажу. Вот отличное видео.
3. Пиролиз: 2CH4 = C2Н2 + 3H2. Быстрое нагревание до 1500°C и быстрое охлаждение.
4. Каталитическое окисление до метанола: 2CH4 + О2 = 2CН3ОН. Процесс проводят давно и в промышленных объёмах, а катализатор процесса постоянно изучается и совершенствуется. (Например, есть такой катализатор, в котором платиновый металлоцентр координирован с бипиримидиновыми остатками. Этот комплекс растворяют в олеуме, при пропускании через систему олеум/платиносодержащий комплекс метан окисляется до метанола.)
5. Каталитическое окисление до формальдегида: CH4 + О2 = НCОН + Н2О. Процесс проводят при температуре 500°C с катализатором (например, на основе фосфата церия и фосфорного ангидрида).
6. Каталитическое окисление до муравьиной кислоты:
Хороший школьный эксперимент - получение метана.
Или вот - получение и изучение свойств метана.
