Metaan: milleks see sobib, valem, põlemine, allikad

Metaanon kõige väiksem ja lihtsam süsivesinik. See on orgaaniline ühend, mille ahelas on ainult üks süsinik. Sellel on tetraeedriline geomeetria ja see moodustab polaarse, värvitu, gaasilise ja tuleohtliku aine. See on üks protsessides tekkivatest gaasidest:

• aastal lagunemine orgaaniliste ainete sisaldus;
• seedimist;
• abiogeenne (mitte elusorganismidest), näiteks metsatulekahjud.

Samuti on metaanist võimalik leida metanooli Nafta ja maamantlis nagu üks primaarseid aineid maa moodustumisel. See on üks gaase, mis vastutab kiirenduse eest kasvuhooneefekt. Sellel on atmosfääris lühem viibimine kui süsinikdioksiidil, kuid see on väga võimeline soojust ja infrapunakiired. Metaani põlemisel on tootena sellised gaasid nagu CO₂, veeaur ja tahm.

Loe ka: Väävelhape - keemiline ühend, mida tööstused laialdaselt kasutavad

Mis on metaan?

Metaan on süsivesinikest väikseim ja lihtsaim, orgaaniline molekul, milles on ainult üks süsinikuaatom, mis on seotud nelja rühmaga vesinikud.

Metaani omadused

• orgaaniline molekul
• küllastunud
• tetraeedriline geomeetria
• Polaarne aine (ei lahustu vees)
• Värvitu
• Gaasiline tavalistes temperatuuri ja rõhu tingimustes
• Tuleohtlik (kokkupuutel atmosfääriõhuga)

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

metaani valem

Metaani molekulaarne valem on CH₄, süsinik, mis on seotud nelja vesinikuaatomiga.

Metaanimolekuli moodustab nelja vesinikuga seotud süsinik.

Metaangaasiallikad

• Biootiline (teistelt elusolenditelt)

→ Taimtoiduliste, lihasööjate ja kõigesööjate loomade seedeprotsess: loomade seedeprotsess eraldab metaani gaasi keskkonda. O mäletsejate seedeprotsessnagu veised, eritab metaani suuremas koguses.

Veisefarmides on mäletsejaliste kehas toimuva seedeprotsessi tõttu metaanirikas keskkond.

→ Fermentatsioon metanogeensete bakterite abil: on mikroorganismid, mis osalevad anaeroobses lagunemisprotsessis (lagunevad ilma hapniku olemasoluta), muutes keerukama orgaanilise aine metaangaasiks, süsinikdioksiid ja muud lihtsamad molekulid. Soodes toimuv protsess, kus lagunemisprotsessis on niiske orgaanilise aine rikas ökosüsteem.

Vaadake ka: Mis on jäätmete lagunemise aeg?

• Abiotikumid (looduslikud ja naftakeemilised allikad)

→ geoloogilised vead: juures maamantel suurim metaani kontsentratsioon Maal asub kas geoloogilise rikke tõttu, mis võib põhjustada selle lekke, või temperatuuritingimuste tõttu, mis soodustavad reaktsioone, mis seda vabastavad.

→ Fossiilkütused: Metaan on üks süsivesinikest, mida saab naftast ekstraheerida. Samuti moodustub metaan suuremate süsivesinikega toimuvate keemiliste reaktsioonide produktina.

Metaani kasutamine ja tähtsus

Metaani kasutatakse peamiselt toiteallikas. Toodetud gaas (biogaas) sisseprügilad või prügimäed see tühjendatakse toru abil ja suunatakse seejärel tehasesse, mis muudab selle energiaks. São Paulos saab linnajäätmetest eraldatud biogaasist saadavast energiast kasu 700 tuhat inimest.

Põllumajanduse puhul kasutatakse biolagundajaid biogaasi töötlemiseks ja eemaldamiseks loomade väljaheited (väljaheide). Biogaasi abil omandatud energiat kasutatakse farmi käitamiseks ja kohalike kogukondade hüvanguks. Metaanist saadavat energiat kasutatakse ka läbirääkimistel süsinikukrediidid (algatus globaalse soojenemise vähendamise kohta).

Torustikuga sanitaarprügila toodetud biogaasi kogumiseks.

Metaani põlemisreaktsioon

Metaani põlemine võib toimuda täielikult, moodustades süsinikdioksiidi (CO₂) ja vesi (H₂O) või see võib olla osaline või mittetäielik põlemine, mille puhul saaduseks on süsinikmonooksiid (CO), tahm (C) ja vesi. Vaadake allpool metaani täieliku ja osalise põlemise tasakaalustatud reaktsioone:

• täielik:

CH_{4 g)} + 2,0_{2 g)} ◻ CO_{2 g)} + 2.H₂O_g)

• Mittetäielik süsinikmonooksiidi (CO) moodustumisega):

CH_{4 g)} + 2/2_{2 g)} ◻ CO_g) + 2H₂O_g)

• Mittetäielik tahma moodustamine (C)

CH_{4 g)} + O_{g) 2} ◻C_s) + 2.H₂O_g)

Vaadake ka:Mis on põlemine?

metaani ohud

Metaangaas on üks neist, kes vastutab kiirendamise eest kasvuhooneefekt, olles atmosfääris väiksemates kogustes, võrreldes süsinikdioksiidiga. Kuid selle energiapotentsiaal on 60x suurem, lisaks sellele, et see suudab absorbeerida infrapunakiirgust. Seetõttu, hoolimata asjaolust, et metaan ei püsi pikka aega atmosfääris, on keskkonnale tekitatud kahju kuni 20 korda suurem kui süsinikdioksiidil.

Inimeste tervisele pakub metaan ka mürgitusohud. Gaasi sissehingamine võib põhjustada asfüksia, närvisüsteemi lagunemine ja südameseiskus.

lahendatud harjutused

Küsimus 1 - (Enem - 2016) Koduloomade väljaheidete kogumine kilekottidesse ja nende kõrvaldamine aastal tavapärased prügimäed võivad luua lagunemistingimusi, mis tekitavad keskkonnale kahjulikke tooteid keskkond. (Joonis 1)

Joonis 2 illustreerib Cambridge'is (USA) välja töötatud Park Sparki projekti, milles loomade väljaheited majapidamistarbed kogutakse biolagunevatesse kottidesse ja visatakse parkidesse paigaldatud biodigestrisse avalik; ja tooteid kasutatakse pargi enda seadmetes.

Selle projekti uuendus on võimaldada (a):

A) Metaangaasi põletamine
B) Süsinikdioksiidi ladustamine
C) fekaalide aeroobne lagunemine
D) Fossiilkütuste tõhusam kasutamine
E) Süsiniku fikseerimine orgaanilistes molekulides

Resolutsioon

Alternatiiv A. See võimaldab põletada metaangaasi, mis muundatakse energiaks, mida saab kasutada pargi elektrisüsteemide tarnimiseks.

2. küsimus - (Vaenlane) Vastavalt ÜRO raportile "Kariloomade suur vari" (kariloomade pikk vari) Põllumajandus ja toit, veised põhjustavad umbes 18% globaalsest soojenemisest, mis on suurem panus kui loomakasvatussektor. transport.

Suuremahuline loomakasvatus aitab globaalse soojenemise kaudu kaasa heitgaaside emissioonile

1. metaani seedimise käigus.
2. mäletseerimise käigus dilämmastikoksiid
3. klorofluorosüsinik liha transportimisel.
4. lämmastikoksiid hingamisprotsessi ajal.
5. vääveldioksiid karjamaa tarbimisel.

Resolutsioon

Alternatiiv A. Mäletsejaliste loomade seedeprotsess toimub metanogeensete bakterite poolt, kellel on üks neist peamised lõpptooted metaangaas, mis on teine ​​peamine gaas, mis põhjustab gaasi halvenemist kasvuhooneefekt.

Autor Laysa Bernardes Marques de Araujo
Keemiaõpetaja

Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Metaan"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. Juurdepääs 28. juunil 2021.