Metano: para que sirve, fórmula, combustión, fuentes

Metanoes el mas pequeño y simple hidrocarburo. Es un compuesto orgánico con un solo carbono en su cadena. Tiene geometría tetraédrica y forma una sustancia polar, incolora, gaseosa e inflamable. Es uno de los gases producidos en procesos:

• en descomposición de materia orgánica;
• de digestión;
• abiogénico (no de organismos vivos), como los incendios forestales.

También es posible encontrar metano en el Petróleo y en el manto de la tierra como una de las sustancias primarias en la formación de la tierra. Es uno de los gases responsables de acelerar la efecto invernadero. Tiene una estancia más corta en la atmósfera en comparación con el dióxido de carbono, sin embargo, es altamente capaz de absorber calor y rayos infrarrojos. La combustión de metano tiene como producto gases como el CO₂, vapor de agua y hollín.

Lea también: Ácido sulfúrico: compuesto químico ampliamente utilizado por las industrias.

¿Qué es el metano?

El metano es el más pequeño y simple de los hidrocarburos, molécula orgánica con un solo átomo de carbono unido a cuatro hidrógenos.

Características del metano

• molécula orgánica
• saturado
• geometría tetraédrica
• Sustancia polar (no se disuelve en agua)
• Incoloro
• Gaseoso en condiciones normales de temperatura y presión
• Inflamable (en contacto con el aire atmosférico)

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fórmula de metano

La fórmula molecular del metano es CH₄, un carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno.

La molécula de metano está formada por un carbono unido a cuatro hidrógenos.

Fuentes de gas metano

• Biótico (de otros seres vivos

→ Proceso digestivo de animales herbívoros, carnívoros y omnívoros: El proceso digestivo de los animales libera gas metano al medio ambiente. O proceso digestivo de rumiantes, como el ganado, emite metano en mayores cantidades.

Las granjas ganaderas tienen un ambiente rico en metano, debido al proceso digestivo que tiene lugar en el cuerpo de los rumiantes.

→ Fermentación por bacterias metanogénicas: son microorganismos que participan en el proceso de descomposición anaeróbica (descomposición sin presencia de oxígeno), transformando materia orgánica más compleja en gas metano, dióxido de carbono y otras moléculas más simples. Proceso que tiene lugar en pantanos, donde existe un ecosistema rico en materia orgánica húmeda en proceso de descomposición.

Vea también: ¿Cuál es el tiempo de descomposición de los residuos?

• Abióticos (fuentes naturales y petroquímicas)

→ fallas geológicas: en el manto de tierra se localiza la mayor concentración de metano en la Tierra, ya sea por una falla geológica que podría provocar su fuga, o por condiciones de temperatura que favorecen las reacciones que lo liberan.

→ Combustibles fósiles: El metano es uno de los hidrocarburos que se pueden extraer del petróleo. También existe la formación de metano como producto de reacciones químicas con hidrocarburos más grandes.

Usos e importancia del metano

El metano se utiliza principalmente como fuente de energía. El gas producido (biogás) envertederos o vertederos se drena mediante una tubería y luego se envía a una planta que la convierte en energía. En São Paulo, 700 mil personas se benefician de la energía que proviene del biogás extraído de los residuos urbanos.

En el caso de la agricultura, los biodigestores se utilizan para tratar y eliminar el biogás contenido en el excremento animal (heces). La energía adquirida a través del biogás se utiliza para operar la granja y beneficiar a las comunidades locales. La energía del metano también se utiliza en negociaciones para créditos de carbon (iniciativa basada en la reducción del calentamiento global).

Relleno sanitario con tubería para la recogida del biogás producido.

Reacción de combustión de metano

La combustión del metano puede ocurrir por completo, formando dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O), o puede ser una combustión parcial o incompleta, en cuyo caso el monóxido de carbono (CO), el hollín (C) y el agua son el producto. Vea a continuación las reacciones balanceadas de la combustión completa y parcial del metano:

• completo:

CH_{4 (g)} + 2.0_{2 (g)} ◻ CO_{2 (g)} + 2.H₂O_(gramo)

• Incompleto con formación de monóxido de carbono (CO)):

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

• Formación incompleta de hollín (C)

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

Vea también:¿Qué es la combustión?

peligros del metano

El gas metano es uno de los responsables de acelerar la efecto invernadero, estando en cantidades más pequeñas en la atmósfera, en comparación con el dióxido de carbono. Sin embargo, su potencial energético es 60 veces mayor, además de su alta capacidad para absorber radiación infrarroja. Por tanto, a pesar de que el metano no permanece en la atmósfera durante mucho tiempo, el daño causado al medio ambiente es hasta 20 veces mayor que el causado por el dióxido de carbono.

Para la salud humana, el metano también presenta Riesgos de envenenamiento. La inhalación de gas puede causar asfixia, deterioro del sistema nervioso y paro cardíaco.

ejercicios resueltos

Pregunta 1 - (Enem - 2016) La recolección de heces de animales domésticos en bolsas plásticas y su disposición en Los vertederos convencionales pueden crear condiciones de degradación que generen productos nocivos para el medio ambiente. ambiente. (Figura 1)

La Figura 2 ilustra el Proyecto Park Spark, desarrollado en Cambridge, MA (EE. UU.), En el que las heces de animales los artículos del hogar se recogen en bolsas biodegradables y se arrojan a un biodigestor instalado en los parques público; y los productos se utilizan en equipos del propio parque.

Una innovación de este proyecto es permitir (a):

A) Quema de gas metano
B) Almacenamiento de dióxido de carbono
C) Descomposición aeróbica de heces
D) Uso más eficiente de combustibles fósiles
E) Fijación de carbono en moléculas orgánicas

Resolución

Alternativa A. Permite la quema de gas metano, que se convierte en energía que se puede utilizar para abastecer los sistemas eléctricos del parque.

Pregunta 2 - (Enem) Según el informe "La gran sombra del ganado" (Livestock's Long Shadow), elaborado por Naciones Unidas para el La agricultura y la alimentación, la ganadería son responsables de alrededor del 18% del calentamiento global, una contribución mayor que la del sector ganadero. transporte.

La ganadería a gran escala contribuye al calentamiento global mediante la emisión de

1. metano durante el proceso de digestión.
2. óxido nitroso durante el proceso de rumia
3. clorofluorocarbono durante el transporte de carne.
4. óxido nitroso durante el proceso respiratorio.
5. dióxido de azufre durante el consumo de pastos.

Resolución

Alternativa A. El proceso digestivo de los animales rumiantes ocurre por bacterias metanogénicas, teniendo como uno de los principales productos finales gas metano, que es el segundo gas principal responsable del empeoramiento de la efecto invernadero.

Por Laysa Bernardes Marques de Araujo
Profesor de química

¿Le gustaría hacer referencia a este texto en una escuela o trabajo académico? Vea:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Metano"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. Consultado el 28 de junio de 2021.