Metano: a cosa serve, formula, combustione, fonti

Metanoè il più piccolo e semplice idrocarburo. È un composto organico con un solo carbonio nella sua catena. Ha geometria tetraedrica e forma una sostanza polare, incolore, gassosa e infiammabile. È uno dei gas prodotti nei processi:

• nel decomposizione di materia organica;
• di digestione;
• abiogenico (non da organismi viventi), come gli incendi boschivi.

È anche possibile trovare metano nel Petrolio e nel manto della terra come una delle sostanze primarie nella formazione della terra. È uno dei gas responsabili dell'accelerazione del effetto serra. Ha una permanenza più breve nell'atmosfera rispetto all'anidride carbonica, tuttavia è altamente in grado di assorbire calore e raggi infrarossi. La combustione del metano ha come prodotto gas come la CO₂, vapore acqueo e fuliggine.

Leggi anche: Acido solforico - composto chimico ampiamente utilizzato dalle industrie

Cos'è il metano?

Il metano è il più piccolo e semplice degli idrocarburi, molecola organica con un solo atomo di carbonio legato a quattro idrogeni.

Caratteristiche del metano

• molecola organica
• saturato
• geometria tetraedrica
• Sostanza polare (non si dissolve in acqua)
• Incolore
• Gassoso in condizioni normali di temperatura e pressione
• Infiammabile (a contatto con l'aria atmosferica)

Non fermarti ora... C'è dell'altro dopo la pubblicità ;)

formula metano

La formula molecolare del metano è CH₄, un carbonio legato a quattro atomi di idrogeno.

La molecola di metano è formata da un carbonio legato a quattro idrogeni.

Fonti di gas metano

• Biotico (da altri esseri viventi

→ Processo digestivo di animali erbivori, carnivori e onnivori: il processo digestivo degli animali rilascia gas metano nell'ambiente. oh processo digestivo dei ruminanti, come il bestiame, emette metano in quantità maggiori.

Gli allevamenti hanno un ambiente ricco di metano, a causa del processo digestivo che avviene nei corpi dei ruminanti.

→ Fermentazione da batteri metanogeni: sono microrganismi che partecipano al processo di decomposizione anaerobica (decomposizione senza presenza di ossigeno), trasformando la materia organica più complessa in gas metano, diossido di carbonio e altre molecole più semplici. Processo che avviene nelle paludi, dove è presente un ecosistema ricco di materia organica umida in via di decomposizione.

Vedi anche: Qual è il tempo di decomposizione dei rifiuti?

• Abiotici (fonti naturali e petrolchimici)

→ faglie geologiche: al mantello di terra si trova la più alta concentrazione di metano sulla Terra, vuoi per una faglia geologica che potrebbe portare alla sua fuoriuscita, vuoi per condizioni di temperatura che favoriscono le reazioni che lo rilasciano.

→ Combustibili fossili: Il metano è uno degli idrocarburi che si possono estrarre dal petrolio. C'è anche la formazione di metano come prodotto di reazioni chimiche con idrocarburi più grandi.

Usi e importanza del metano

Il metano è utilizzato principalmente come Alimentazione elettrica. Il gas prodotto (biogas) neldiscariche o discariche viene drenato da un tubo e poi inviato ad un impianto che lo converte in energia. A San Paolo 700mila persone beneficiano dell'energia che proviene dal biogas estratto dai rifiuti urbani.

Nel caso dell'agricoltura, i biodigestori sono utilizzati per trattare e rimuovere il biogas contenuto nel escrementi animali (feci). L'energia acquisita attraverso il biogas viene utilizzata per il funzionamento dell'azienda agricola ea beneficio delle comunità locali. L'energia da metano viene utilizzata anche nelle trattative per crediti di carbonio (iniziativa basata sulla riduzione del riscaldamento globale).

Discarica sanitaria con condotta per la raccolta del biogas prodotto.

Reazione di combustione del metano

La combustione del metano può avvenire completamente, formando anidride carbonica (CO₂) e acqua (H₂O), oppure può essere una combustione parziale o incompleta, nel qual caso monossido di carbonio (CO), fuliggine (C) e acqua sono il prodotto. Vedi sotto le reazioni bilanciate della combustione completa e parziale del metano:

• completare:

CH_{4 (g)} + 2.0_2(g) CO_2(g) + 2.H₂oh_(g)

• Incompleto con formazione di monossido di carbonio (CO)):

CH_{4 (g)} + 2/2_2(g) CO_(g) + 2H₂oh_(g)

• Fuliggine formante incompleta (C)

CH_4(g) + O_{(g) 2} C_(S) + 2.H₂oh_(g)

Vedi anche:Che cos'è la combustione?

pericoli del metano

Il gas metano è uno dei responsabili dell'accelerazione del effetto serra, essendo in quantità minori nell'atmosfera, rispetto all'anidride carbonica. Tuttavia, il suo potenziale energetico è 60 volte maggiore, oltre alla sua elevata capacità di assorbire le radiazioni infrarosse. Pertanto, nonostante il metano non rimanga nell'atmosfera per lungo tempo, i danni provocati all'ambiente sono fino a 20 volte superiori a quelli provocati dall'anidride carbonica.

Per la salute umana, anche il metano presenta rischi di avvelenamento. L'inalazione di gas può causare asfissia, collasso del sistema nervoso e arresto cardiaco.

esercizi risolti

Domanda 1 - (Enem - 2016) La raccolta delle feci degli animali domestici in sacchetti di plastica e il loro smaltimento in le discariche convenzionali possono creare condizioni di degrado che generano prodotti dannosi per l'ambiente ambiente. (Figura 1)

La Figura 2 illustra il Park Spark Project, sviluppato a Cambridge, MA (USA), in cui le feci animali gli articoli per la casa vengono raccolti in sacchetti biodegradabili e gettati in un biodigestore installato nei parchi pubblico; e i prodotti sono utilizzati nelle attrezzature del parco stesso.

Un'innovazione di questo progetto consiste nel consentire a (a):

A) Combustione a gas metano
B) Stoccaggio di anidride carbonica
C) Decomposizione aerobica delle feci
D) Uso più efficiente dei combustibili fossili
E) Fissazione del carbonio nelle molecole organiche

Risoluzione

Alternativa A. Consente la combustione di gas metano, che viene convertito in energia utilizzabile per alimentare gli impianti elettrici del parco.

Domanda 2 - (Enem) Secondo il rapporto "La grande ombra del bestiame" (Livestock's Long Shadow), realizzato dalle Nazioni Unite per il Agroalimentare, i bovini sono responsabili di circa il 18% del riscaldamento globale, un contributo maggiore rispetto a quello del settore zootecnico. trasporto.

L'allevamento di bestiame su larga scala contribuisce al riscaldamento globale attraverso l'emissione di

1. metano durante il processo di digestione.
2. protossido di azoto durante il processo di ruminazione
3. clorofluorocarburi durante il trasporto della carne.
4. protossido di azoto durante il processo respiratorio.
5. anidride solforosa durante il consumo di pascolo.

Risoluzione

Alternativa A. Il processo digestivo dei ruminanti avviene ad opera di batteri metanogeni, aventi come uno dei principali prodotti finali gas metano, che è il secondo gas principale responsabile del peggioramento del effetto serra.

Di Laysa Bernardes Marques de Araujo
Insegnante di chimica

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Metano"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. Consultato il 28 giugno 2021.