Метан: за какво е, формула, горене, източници

Метане най-малката и най-простата въглеводород. Това е органично съединение с само един въглерод във веригата. Той има тетраедрична геометрия и образува полярно, безцветно, газообразно и запалимо вещество. Това е един от газовете, произведени в процесите:

• в разлагане на органични вещества;
• на храносмилането;
• абиогенни (не от живи организми), като горски пожари.

Възможно е също така да се намери метан в Нефт а в земната мантия като едно от основните вещества в образуването на земята. Това е един от газовете, отговорни за ускоряването на парников ефект. Той има по-кратък престой в атмосферата в сравнение с въглеродния диоксид, но е много способен да абсорбира топлината и инфрачервени лъчи. Изгарянето на метан има за резултат газове като CO₂, водни пари и сажди.

Прочетете също: Сярна киселина - химично съединение, широко използвано в промишлеността

Какво е метан?

Метанът е най-малкият и прост от въглеводородите, органична молекула само с един въглероден атом, свързан с четири водород.

Характеристики на метана

• органична молекула
• наситен
• тетраедрична геометрия
• Полярно вещество (не се разтваря във вода)
• Безцветен
• Газообразен при нормални условия на температура и налягане
• Запалим (при контакт с атмосферния въздух)

Не спирайте сега... Има още след рекламата;)

метанова формула

Молекулната формула на метана е СН₄, въглерод, свързан с четири водородни атома.

Молекулата на метана се образува от въглерод, свързан с четири водорода.

Източници на метанов газ

• Биотични (от други живи същества

→ Храносмилателен процес на тревопасни, месоядни и всеядни животни: храносмилателният процес на животните отделя газ метан в околната среда. О храносмилателен процес на преживни животни, подобно на добитъка, отделя метан в по-големи количества.

Говедовъдните ферми имат среда, богата на метан, поради храносмилателния процес, който протича в телата на преживните животни.

→ Ферментация от метаногенни бактерии: са микроорганизми, които участват в процеса на анаеробно разлагане (разлагане без присъствието на кислород), превръщайки по-сложната органична материя в газ метан, въглероден двуокис и други по-прости молекули. Процес, който протича в блата, където има екосистема, богата на влажни органични вещества в процеса на разлагане.

Вижте също: Какво е времето за разлагане на отпадъците?

• Абиотици (природни и нефтохимични източници)

→ геоложки разломи: в земна мантия намира се най-високата концентрация на метан на Земята или поради геоложки дефект, който може да доведе до изтичането му, или поради температурни условия, които благоприятстват реакциите, които го отделят.

→ Изкопаеми горива: Метанът е един от въглеводородите, който може да бъде извлечен от нефт. Също така се образува метан като продукт на химични реакции с по-големи въглеводороди.

Употреби и значение на метана

Метанът се използва главно като захранване. Произведеният газ (биогаз) всметища или сметища тя се източва чрез тръба и след това се изпраща до инсталация, която я превръща в енергия. В Сао Пауло 700 хиляди души се възползват от енергията, която идва от биогаз, извлечен от градските отпадъци.

В случай на селско стопанство, биодигестерите се използват за третиране и отстраняване на биогаза, съдържащ се в екскременти от животни (изпражнения). Енергията, придобита чрез биогаз, се използва за управление на фермата и в полза на местните общности. Енергията от метан също се използва при преговори за въглеродни кредити (инициатива, основана на намаляване на глобалното затопляне).

Санитарно депо с тръбопровод за събиране на произведения биогаз.

Реакция на изгаряне на метан

Изгарянето на метан може да се случи напълно, образувайки въглероден диоксид (CO₂) и вода (H₂O), или може да бъде частично или непълно изгаряне, като в този случай продуктът е въглероден окис (CO), сажди (C) и вода. Вижте по-долу балансираните реакции на пълното и частично изгаряне на метан:

• завършен:

CH_{4 (g)} + 2.0_{2 (g)} ◻ CO_{2 (g)} + 2.H₂О_(ж)

• Непълно с образуване на въглероден окис (CO)):

CH_{4 (g)} + 2/2_{2 (g)} ◻ CO_(ж) + 2Н₂О_(ж)

• Непълно образуване на сажди (C)

CH_{4 (g)} + O_{(ж) 2} ◻C_(с) + 2.H₂О_(ж)

Вижте също:Какво представлява горенето?

опасности от метан

Метан газ е един от отговорниците за ускоряване на парников ефект, в по-малки количества в атмосферата, в сравнение с въглеродния диоксид. Неговият енергиен потенциал обаче е 60 пъти по-голям, в допълнение към високия му капацитет да абсорбира инфрачервеното лъчение. Следователно, въпреки факта, че метанът не остава в атмосферата дълго време, щетите, нанесени на околната среда, са до 20 пъти по-големи от тези, причинени от въглеродния диоксид.

За човешкото здраве метанът също представя рискове от отравяне. Вдишването на газ може да причини асфиксия, срив на нервната система и сърдечен арест.

решени упражнения

Въпрос 1 - (Enem - 2016) Събирането на изпражнения от домашни животни в найлонови торбички и тяхното изхвърляне през конвенционалните сметища могат да създадат условия за разграждане, които генерират продукти, вредни за околната среда околен свят. (Фигура 1)

Фигура 2 илюстрира проекта Park Spark, разработен в Кеймбридж, Масачузетс (САЩ), в който животински изпражнения битовите предмети се събират в биоразградими торбички и се хвърлят в биодигестер, инсталиран в паркове публичен; и продуктите се използват в оборудване в самия парк.

Иновация на този проект е да се даде възможност на (а):

А) Изгаряне на метанов газ
Б) Съхранение на въглероден диоксид
В) Аеробно разлагане на изпражненията
Г) По-ефективно използване на изкопаеми горива
Д) Фиксиране на въглерод в органични молекули

Резолюция

Алтернатива А. Той позволява изгарянето на метан, който се превръща в енергия, която може да се използва за захранване на електрическите системи на парка.

Въпрос 2 - (Enem) Според доклада "Голямата сянка на добитъка" (Longstock на Longstock), изготвен от ООН за Земеделието и храните, говедата са отговорни за около 18% от глобалното затопляне, което е по-голям принос от този на животновъдния сектор. транспорт.

Мащабното животновъдство допринася за глобалното затопляне чрез емисиите на

1. метан по време на процеса на храносмилане.
2. азотен оксид по време на процеса на руминация
3. хлорофлуоровъглерод по време на транспортиране на месо.
4. азотен оксид по време на дихателния процес.
5. серен диоксид по време на консумация на пасища.

Резолюция

Алтернатива А. Храносмилателният процес на преживните животни се случва от метаногенни бактерии, имащи като един от основни крайни продукти метан газ, който е вторият основен газ, отговорен за влошаването на парников ефект.

От Laysa Bernardes Marques de Araujo
Учител по химия

Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Метан"; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.