Metaani: mihin sitä käytetään, kaava, palaminen, lähteet

Metaanion pienin ja yksinkertaisin hiilivety. Se on orgaaninen yhdiste, jonka ketjussa on vain yksi hiili. Sillä on tetraedrinen geometria ja se muodostaa napaisen, värittömän, kaasumaisen ja syttyvän aineen. Se on yksi prosesseissa tuotetuista kaasuista:

• sisään hajoaminen orgaanisen aineen
• ruoansulatuksen;
• abiogeeninen (ei elävistä organismeista), kuten metsäpalot.

Metaanista on myös mahdollista löytää metaania Maaöljy ja maan vaipassa kuten yksi maanmuodostuksen pääaineista. Se on yksi kaasuista, jotka vastaavat nopeuttamisesta kasvihuoneilmiö. Sillä on lyhyempi oleskelu ilmakehässä verrattuna hiilidioksidiin, mutta se pystyy absorboimaan hyvin lämpöä ja infrapunasäteet. Metaanin palamisen tuotteena on kaasuja, kuten CO₂, vesihöyry ja noki.

Lue myös: Rikkihappo - kemiallinen yhdiste, jota teollisuus käyttää laajalti

Mikä on metaani?

Metaani on pienin ja yksinkertaisin hiilivety, orgaaninen molekyyli, jossa vain yksi hiiliatomi on kytketty neljään vetyjä.

Metaanin ominaisuudet

• orgaaninen molekyyli
• tyydyttynyt
• tetraedrinen geometria
• Polaarinen aine (ei liukene veteen)
• Väritön
• Kaasumainen normaaleissa lämpötilan ja paineen olosuhteissa
• Syttyvä (kosketuksissa ilmakehän ilman kanssa)

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

metaanikaava

Metaanin molekyylikaava on CH₄, hiili, joka on sitoutunut neljään vetyatomiin.

Metaanimolekyyli muodostuu neljään vetyyn sitoutuneesta hiilestä.

Metaanikaasulähteet

• Bioottinen (muilta eläviltä olennoilta

→ Kasvinsyöjien, lihansyöjien ja kaikkiruokisten eläinten ruuansulatusprosessi: eläinten ruoansulatuskanava vapauttaa metaanikaasua ympäristöön. O märehtijöiden ruoansulatuskanavakarjan tavoin päästää metaania suurempia määriä.

Nautakarjatiloilla on runsaasti metaania, mikä johtuu märehtijöiden ruumiissa tapahtuvasta ruoansulatuskanavasta.

→ Käyminen metanogeenisilla bakteereilla: ovat mikro-organismeja, jotka osallistuvat anaerobiseen hajoamisprosessiin (hajoamiseen ilman happea) muuntamalla monimutkaisemmat orgaaniset aineet metaanikaasuksi, hiilidioksidi ja muita yksinkertaisempia molekyylejä. Suolissa tapahtuva prosessi, jossa hajoamisprosessissa on ekosysteemi, jossa on runsaasti kosteaa orgaanista ainesta.

Katso myös: Mikä on jätteen hajoamisaika?

• Abiotit (luonnon ja petrokemian lähteet)

→ geologiset viat: maan vaippa maan suurin metaanipitoisuus sijaitsee joko geologisen vian vuoksi, joka voi johtaa sen vuotamiseen, tai lämpötilaolosuhteiden vuoksi, jotka suosivat reaktioita, jotka vapauttavat sen.

→ Fossiiliset polttoaineet: Metaani on yksi hiilivedyistä, jotka voidaan uuttaa öljystä. Metaania muodostuu myös kemiallisten reaktioiden tuotteena suurempien hiilivetyjen kanssa.

Metaanin käyttö ja merkitys

Metaania käytetään pääasiassa virtalähde. Tuotettu kaasu (biokaasu) sisäänkaatopaikat tai kaatopaikat se tyhjennetään putkella ja lähetetään sitten laitokseen, joka muuntaa sen energiaksi. São Paulossa 700 tuhatta ihmistä hyötyy yhdyskuntajätteestä uutetusta biokaasusta saatavasta energiasta.

Maataloudessa biohajotusaineita käytetään biokaasujen käsittelyyn ja poistamiseen eläinten ulosteet (jakkara). Biokaasun kautta hankittu energia käytetään maatilan toimintaan ja paikallisten yhteisöjen hyödyttämiseen. Metaanista saatavaa energiaa käytetään myös neuvotteluissa hiililuottoja (ilmaston lämpenemisen vähentämiseen perustuva aloite).

Saniteettikaatopaikka putkistolla tuotetun biokaasun keräämiseksi.

Metaanipolttoreaktio

Metaanin palaminen voi tapahtua kokonaan muodostaen hiilidioksidia (CO₂) ja vesi (H₂O), tai se voi olla osittainen tai epätäydellinen palaminen, jolloin tuote on hiilimonoksidi (CO), noki (C) ja vesi. Katso alla metaanin täydellisen ja osittaisen palamisen tasapainotetut reaktiot:

• saattaa loppuun:

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

• Keskeneräinen hiilimonoksidin (CO) muodostumisessa):

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

• Epätäydellinen muodostava noki (C)

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

Katso myös:Mikä on palaminen?

metaanin vaarat

Metaanikaasu on yksi niistä, jotka vastaavat nopeuttamisesta kasvihuoneilmiö, jotka ovat pienempiä määriä ilmakehässä verrattuna hiilidioksidiin. Sen energiapotentiaali on kuitenkin 60x suurempi sen korkean kapasiteetin lisäksi, että se absorboi infrapunasäteilyä. Siksi huolimatta siitä, että metaani ei pysy ilmakehässä pitkään aikaan, ympäristölle aiheutuvat vahingot ovat jopa 20 kertaa suurempia kuin hiilidioksidin aiheuttamat.

Ihmisten terveydelle metaani on myös läsnä myrkytysriskit. Kaasun hengittäminen voi aiheuttaa tukehtuminen, hermoston hajoaminen ja sydämen pysähtyminen.

ratkaisi harjoituksia

Kysymys 1 - (Enem - 2016) Kotieläinten ulosteiden kerääminen muovipusseihin ja niiden hävittäminen tavanomaiset kaatopaikat voivat luoda hajoamisolosuhteita, jotka tuottavat ympäristölle haitallisia tuotteita ympäristössä. (Kuvio 1)

Kuva 2 havainnollistaa Park Spark -hanketta, joka on kehitetty Cambridgessa, Massachusettsissa (USA) ja jossa eläimen ulosteet taloustavarat kerätään biohajoaviin pusseihin ja heitetään puistoihin asennettuun biologiseen digesteriin julkinen; ja tuotteita käytetään itse puiston laitteissa.

Tämän projektin innovaationa on mahdollistaa (a):

A) Metaanikaasun polttaminen
B) Hiilidioksidin varastointi
C) Ulosteiden aerobinen hajoaminen
D) Fossiilisten polttoaineiden tehokkaampi käyttö
E) Hiilikiinnitys orgaanisissa molekyyleissä

Resoluutio

Vaihtoehto A. Se mahdollistaa metaanikaasun polttamisen, joka muuttuu energiaksi, jota voidaan käyttää puiston sähköjärjestelmien toimittamiseen.

Kysymys 2 - (Enem) Yhdistyneiden Kansakuntien laatiman raportin "Karjan suuri varjo" (Karjan pitkä varjo) mukaan Maatalous ja ruoka, nautakarja aiheuttavat noin 18 prosenttia ilmaston lämpenemisestä, mikä on suurempi osuus kuin karja-alalla. kuljetus.

Laajamittainen karjankasvatus edistää ilmaston lämpenemistä päästöjen avulla

1. metaania pilkkomisen aikana.
2. typpioksidi märehtijöiden aikana
3. kloorifluorihiilivety lihan kuljetuksen aikana.
4. typpioksidi hengitysprosessin aikana.
5. rikkidioksidi laitumien kulutuksen aikana.

Resoluutio

Vaihtoehto A. Märehtijöiden ruoansulatuskanava tapahtuu metanogeenisilla bakteereilla, joilla on yksi päätuotteet metaanikaasu, joka on toiseksi tärkein kaasu, joka on vastuussa hiilidioksidin pahenemisesta kasvihuoneilmiö.

Kirjoittanut Laysa Bernardes Marques de Araujo
Kemian opettaja

Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Metaani"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.