Metan: čemu služi, formula, izgaranje, izvori

Metanje najmanji i najjednostavniji ugljikovodik. To je organski spoj sa samo jednim ugljikom u lancu. Ima tetraedarsku geometriju i tvori polarnu, bezbojnu, plinovitu i zapaljivu tvar. To je jedan od plinova koji se proizvode u procesima:

• u raspad organske tvari;
• probave;
• abiogeni (ne iz živih organizama), poput šumskih požara.

Također je moguće pronaći metan u Nafta a u zemaljskom plaštu kao jedna od primarnih tvari u nastanku zemlje. To je jedan od plinova koji su odgovorni za ubrzavanje efekt staklenika. Kraće se zadržava u atmosferi u usporedbi s ugljičnim dioksidom, no vrlo je sposoban apsorbirati toplinu i infracrvene zrake. Izgaranje metana proizvodi produkt plinove poput CO₂, vodene pare i čađe.

Pročitajte i vi: Sumporna kiselina - kemijski spoj koji se široko koristi u industriji

Što je metan?

Metan je najmanji i najjednostavniji od ugljikovodika, organska molekula sa samo jednim ugljikovim atomom povezanim s četiri vodikovi.

Karakteristike metana

• organska molekula
• zasićen
• tetraedarska geometrija
• Polarna tvar (ne otapa se u vodi)
• Bezbojna
• Plinast u normalnim uvjetima temperature i tlaka
• Zapaljivo (u dodiru s atmosferskim zrakom)

Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)

formula metana

Molekulska formula metana je CH₄, ugljik vezan za četiri atoma vodika.

Molekula metana nastaje ugljikom vezanim za četiri vodika.

Izvori plina metana

• Biotički (od drugih živih bića

→ Proces probave biljojeda, mesoždera i svejeda: probavni proces životinja ispušta plin metan u okoliš. O probavni proces preživača, poput stoke, emitira metan u većim količinama.

Govedarske farme imaju okruženje bogato metanom zbog probavnog procesa koji se odvija u tijelima preživača.

→ Fermentacija metanogenim bakterijama: su mikroorganizmi koji sudjeluju u anaerobnom procesu razgradnje (razgradnja bez prisutnosti kisika), pretvarajući složeniju organsku tvar u plin metan, ugljični dioksid i druge jednostavnije molekule. Proces koji se odvija u močvarama, gdje u procesu razgradnje postoji ekosustav bogat vlažnom organskom tvari.

Pogledajte i: Koje je vrijeme razgradnje otpada?

• Abiotici (prirodni i petrokemijski izvori)

→ geološke rasjede: na zemljani plašt nalazi se najveća koncentracija metana na Zemlji, bilo zbog geološkog kvara koji bi mogao dovesti do njegovog istjecanja, bilo zbog temperaturnih uvjeta koji pogoduju reakcijama koje ga oslobađaju.

→ Fosilna goriva: Metan je jedan od ugljikovodika koji se može ekstrahirati iz nafte. Također dolazi do stvaranja metana kao produkta kemijskih reakcija s većim ugljikovodicima.

Uporaba i važnost metana

Metan se uglavnom koristi kao napajanje. Proizvedeni plin (bioplin) udeponije ili odlagališta odvodi se cijevi i zatim šalje u postrojenje koje ga pretvara u energiju. U Sao Paulu 700 tisuća ljudi koristi energiju koja dolazi iz bioplina izvučenog iz gradskog otpada.

U slučaju poljoprivrede, biodigestri se koriste za tretiranje i uklanjanje bioplina sadržanog u životinjski izmet (stolica). Energija stečena bioplinom koristi se za pogon farme i koristi lokalnim zajednicama. Energija iz metana također se koristi u pregovorima za ugljični krediti (inicijativa koja se temelji na smanjenju globalnog zatopljenja).

Sanitarna deponija s cjevovodom za prikupljanje proizvedenog bioplina.

Reakcija izgaranja metana

Izgaranje metana može se dogoditi u potpunosti, tvoreći ugljični dioksid (CO₂) i vode (H₂O), ili može biti djelomično ili nepotpuno izgaranje, u tom su slučaju proizvod ugljični monoksid (CO), čađa (C) i voda. U nastavku pogledajte uravnotežene reakcije potpunog i djelomičnog izgaranja metana:

• dovršen:

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

• Nepotpuno stvaranjem ugljičnog monoksida (CO)):

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

• Nepotpuno formirana čađa (C)

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

Pogledajte i:Što je izgaranje?

opasnosti od metana

Plin metan je jedan od odgovornih za ubrzanje efekt staklenika, u manjim količinama u atmosferi, u usporedbi s ugljičnim dioksidom. Međutim, njegov je energetski potencijal 60 puta veći, uz visoki kapacitet apsorpcije infracrvenog zračenja. Stoga je, unatoč činjenici da metan dugo ne ostaje u atmosferi, šteta nanesena okolišu i do 20 puta veća od štete koju uzrokuje ugljični dioksid.

Za ljudsko zdravlje, metan također predstavlja rizici od trovanja. Udisanje plina može uzrokovati asfiksija, slom živčanog sustava i srčani zastoj.

riješene vježbe

Pitanje 1 - (Enem - 2016) Prikupljanje izmeta domaćih životinja u plastičnim vrećicama i njihovo odlaganje u konvencionalna odlagališta mogu stvoriti uvjete razgradnje koji stvaraju proizvode štetne za okoliš okoliš. (Slika 1)

Slika 2 ilustrira Park Spark projekt, razvijen u Cambridgeu, MA (SAD), u kojem su izmeti životinja kućanski predmeti sakupljaju se u biorazgradive vrećice i bacaju u biodigestor instaliran u parkovima javnost; a proizvodi se koriste u opremi u samom parku.

Inovacija ovog projekta je omogućiti (a):

A) Izgaranje plina metana
B) Skladištenje ugljičnog dioksida
C) Aerobna razgradnja izmeta
D) Učinkovitija upotreba fosilnih goriva
E) Fiksacija ugljika u organskim molekulama

Razlučivost

Alternativa A. Omogućuje sagorijevanje metana koji se pretvara u energiju koja se može koristiti za opskrbu električnih sustava parka.

Pitanje 2 - (Enem) Prema izvješću "Velika sjena stoke" (Dugo sjena stoke), koje su Ujedinjeni narodi napravili za Poljoprivreda i hrana, stoka su odgovorni za oko 18% globalnog zagrijavanja, što je veći doprinos od stočarskog sektora. prijevoz.

Veliko stočarstvo doprinosi globalnom zatopljenju emisijom

1. metan tijekom procesa probave.
2. dušikov oksid tijekom procesa rumiranja
3. klorofluorougljik tijekom transporta mesa.
4. dušikov oksid tijekom respiratornog procesa.
5. sumpor-dioksid tijekom konzumacije pašnjaka.

Razlučivost

Alternativa A. Proces probave preživača odvija se pod utjecajem metanogenih bakterija, čiji je jedan od glavni krajnji proizvodi plin metan, koji je drugi glavni plin odgovoran za pogoršanje plinova efekt staklenika.

Napisala Laysa Bernardes Marques de Araujo
Učitelj kemije

Želite li uputiti ovaj tekst u školskom ili akademskom radu? Izgled:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Metan"; Brazil škola. Dostupno u: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. Pristupljeno 28. lipnja 2021.