Methan: hvad er det til, formel, forbrænding, kilder

Metaner den mindste og enkleste carbonhydrid. Det er en organisk forbindelse med kun et kulstof i sin kæde. Det har tetrahedral geometri og danner et polært, farveløst, gasformigt og brændbart stof. Det er en af ​​de gasser, der produceres i processer:

• i nedbrydning af organisk materiale;
• fordøjelse
• abiogene (ikke fra levende organismer), såsom skovbrande.

Det er også muligt at finde metan i Olie og i jordens kappe som et af de primære stoffer i dannelsen af ​​jorden. Det er en af ​​de gasser, der er ansvarlige for at fremskynde drivhuseffekt. Det har et kortere ophold i atmosfæren sammenlignet med kuldioxid, men det er meget i stand til at absorbere varme og infrarøde stråler. Forbrændingen af ​​metan har som produkt gasser såsom CO₂, vanddamp og sod.

Læs også: Svovlsyre - kemisk forbindelse, der er meget brugt i industrier

Hvad er metan?

Metan er den mindste og enkleste af kulbrinterne, organisk molekyle med kun ét carbonatom bundet til fire hydrogener.

Metanegenskaber

• organisk molekyle
• mættet
• tetrahedral geometri
• Polært stof (opløses ikke i vand)
• Farveløs
• Gasformigt under normale temperatur- og trykforhold
• Brandfarlig (ved kontakt med atmosfærisk luft)

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

metanformel

Molekylformlen for methan er CH₄, et carbon bundet til fire hydrogenatomer.

Methanmolekylet er dannet af et carbon bundet til fire hydrogener.

Metangaskilder

• Biotisk (fra andre levende væsener

→ Fordøjelsesprocessen hos planteædende, kødædende og altædende dyr: dyrenes fordøjelsesproces frigiver metangas i miljøet. O fordøjelsesprocessen for drøvtyggereligesom kvæg udsender metan i større mængder.

Kvægbedrifter har et miljø rig på metan på grund af fordøjelsesprocessen, der finder sted i drøvtyggernes kroppe.

→ Fermentering af metanogene bakterier: er mikroorganismer, der deltager i den anaerobe nedbrydningsproces (nedbrydning uden tilstedeværelse af ilt) og omdanner mere komplekst organisk stof til metangas, carbondioxid og andre enklere molekyler. En proces, der finder sted i sumpe, hvor der er et økosystem, der er rig på fugtigt organisk materiale i nedbrydningsprocessen.

Se også: Hvad er affaldsnedbrydningstiden?

• Abiotika (naturlige og petrokemiske kilder)

→ geologiske fejl: ved jordkappe den højeste koncentration af metan på Jorden er placeret enten på grund af en geologisk fejl, der kan føre til dens lækage, eller på grund af temperaturforhold, der favoriserer reaktioner, der frigiver den.

→ Fossile brændstoffer: Methan er et af de kulbrinter, der kan ekstraheres fra råolie. Der er også dannelse af methan som et produkt af kemiske reaktioner med større carbonhydrider.

Anvendelse og betydning af metan

Metan bruges hovedsageligt som Strømforsyning. Den producerede gas (biogas) ilossepladser eller lossepladser det drænes af et rør og sendes derefter til et anlæg, der omdanner det til energi. I São Paulo drager 700 tusind mennesker fordel af den energi, der kommer fra biogas udvundet fra byaffald.

I landbrugssektoren anvendes biofordøjere til at behandle og fjerne den biogas, der er indeholdt i animalsk ekskrementer (afføring). Den energi, der erhverves gennem biogas, bruges til at drive gården og gavne lokalsamfundene. Energi fra metan bruges også til forhandlinger om kulstofkreditter (initiativ baseret på reduktion af den globale opvarmning).

Sanitetsdeponi med en rørledning til opsamling af den producerede biogas.

Metanforbrændingsreaktion

Forbrændingen af ​​metan kan ske fuldstændigt og danne kuldioxid (CO₂) og vand (H₂O), eller det kan være delvis eller ufuldstændig forbrænding, i hvilket tilfælde kulilte (CO), sod (C) og vand er produktet. Se nedenfor de afbalancerede reaktioner ved fuldstændig og delvis forbrænding af metan:

• komplet:

CH_{4 (g)} + 2,0_{2 (g)} ◻ CO_{2 (g)} + 2.H₂O_(g)

• Ufuldstændig med dannelse af kulilte (CO)):

CH_{4 (g)} + 2/2_{2 (g)} ◻ CO_(g) + 2H₂O_(g)

• Ufuldstændig dannende sod (C)

CH_{4 (g)} + O_{(g) 2} ◻C_(s) + 2.H₂O_(g)

Se også:Hvad er forbrænding?

farer ved metan

Metangas er en af ​​dem, der er ansvarlige for at fremskynde drivhuseffektat være i mindre mængder i atmosfæren sammenlignet med kuldioxid. Imidlertid er dets energipotentiale 60 gange større ud over dets høje kapacitet til at absorbere infrarød stråling. Derfor, på trods af at metan ikke forbliver i atmosfæren i lang tid, er skaderne på miljøet op til 20 gange større end den, der er forårsaget af kuldioxid.

For menneskers sundhed præsenterer metan også forgiftningsrisici. Indånding af gas kan forårsage kvælning, nedbrud i nervesystemet og hjertestop.

løste øvelser

Spørgsmål 1 - (Enem - 2016) Indsamling af afføring fra husdyr i plastposer og bortskaffelse heraf konventionelle lossepladser kan skabe nedbrydningsforhold, der genererer miljøskadelige produkter miljø. (Figur 1)

Figur 2 illustrerer Park Spark Project, der er udviklet i Cambridge, MA (USA), hvor dyrs afføring husholdningsartikler samles i biologisk nedbrydelige poser og kastes i en biodigester installeret i parker offentlig; og produkterne bruges i udstyr i selve parken.

En innovation i dette projekt er at muliggøre (a):

A) Metangasforbrænding
B) Opbevaring af kuldioxid
C) Aerob nedbrydning af afføring
D) Mere effektiv anvendelse af fossile brændstoffer
E) Carbonfiksering i organiske molekyler

Løsning

Alternativ A. Det muliggør afbrænding af metangas, der omdannes til energi, der kan bruges til at levere parkens elektriske systemer.

Spørgsmål 2 - (Enem) Ifølge rapporten "Den store skygge af husdyr" (Livestock's Long Shadow), lavet af FN for Landbrug og mad, kvæg er ansvarlige for omkring 18% af den globale opvarmning, et større bidrag end husdyrsektoren. transportere.

Storskalsk husdyrbrug bidrager til global opvarmning gennem emission af

1. methan under fordøjelsesprocessen.
2. lattergas under drøvtyggelsesprocessen
3. chlorfluorcarbon under kødtransport.
4. lattergas under åndedrætsprocessen.
5. svovldioxid under græsningsforbrug.

Løsning

Alternativ A. Fordøjelsesprocessen hos drøvtyggere sker af methanogene bakterier, der har som en af ​​de vigtigste slutprodukter metangas, som er den anden hovedgas, der er ansvarlig for forværringen af ​​gas drivhuseffekt.

Af Laysa Bernardes Marques de Araujo
Kemilærer

Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Metan"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. Adgang til 28. juni 2021.