მეთანი: რისთვის არის ეს, ფორმულა, წვა, წყაროები

მეთანიარის ყველაზე პატარა და მარტივი ნახშირწყალბადები. ეს არის ორგანული ნაერთი, რომლის ჯაჭვში მხოლოდ ერთი ნახშირბადია. მას აქვს ტეტრაედრული გეომეტრია და ქმნის პოლარულ, უფერო, გაზურ და აალებად ნივთიერებას. ეს არის ერთ – ერთი გაზები, რომლებიც წარმოიქმნება პროცესებში:

• წელს დაშლა ორგანული ნივთიერებების;
• საჭმლის მონელების;
• აბიოგენური (არა ცოცხალი ორგანიზმებისგან), მაგალითად ტყის ხანძრები.

ასევე შესაძლებელია მეთანის პოვნა ნავთობი და დედამიწის მოსასხამში როგორც დედამიწის წარმოქმნის ერთ-ერთი ძირითადი ნივთიერება. ეს არის ერთ-ერთი აირები, რომელიც პასუხისმგებელია ენერგიის დაჩქარებაზე სათბურის ეფექტი. მას აქვს ატმოსფეროში ხანმოკლე ყოფნა ნახშირორჟანგთან შედარებით, თუმცა მას ძალზე შეუძლია სითბოს შეწოვა და ინფრაწითელი სხივები. მეთანის წვას აქვს პროდუქტი ისეთი გაზები, როგორიცაა CO₂, წყლის ორთქლი და ჭვარტლი.

წაიკითხეთ ასევე: გოგირდის მჟავა - ქიმიური ნაერთი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიების მიერ

რა არის მეთანი?

მეთანი ნახშირწყალბადებიდან ყველაზე პატარა და უმარტივესია, ორგანული მოლეკულა მხოლოდ ერთი ნახშირბადის ატომია, რომელიც უკავშირდება ოთხს წყალბადები.

მეთანის მახასიათებლები

• ორგანული მოლეკულა
• გაჯერებული
• ტეტრაედრული გეომეტრია
• პოლარული ნივთიერება (არ იხსნება წყალში)
• უფერო
• აირისებრი ტემპერატურისა და წნევის ნორმალურ პირობებში
• აალებადი (ატმოსფერულ ჰაერთან კონტაქტისას)

ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

მეთანის ფორმულა

მეთანის მოლეკულური ფორმულაა CH₄, ნახშირბადი დაკავშირებულია წყალბადის ოთხ ატომთან.

მეთანის მოლეკულა იქმნება ნახშირბადისგან, რომელიც დაკავშირებულია ოთხ წყალბადთან.

მეთანის გაზის წყაროები

• ბიოტიკური (სხვა ცოცხალი არსებებისგან

Her ბალახოვანი, ხორცისმჭამელი და ყოვლისმჭამელი ცხოველების საჭმლის მონელების პროცესი: ცხოველების საჭმლის მონელების პროცესი გარემოში გამოყოფს მეთანის გაზს. ო გამჟღავნებელი საჭმლის მონელების პროცესიმსხვილფეხა რქოსანი პირუტყვის მსგავსად, მეტანს გამოყოფს მეტანს.

მსხვილფეხა რქოსანი პირუტყვის მეურნეობებს აქვთ მეთანით მდიდარი გარემო, საჭმლის მომნელებელი პროცესის გამო, რომელიც ტროპიკულ სხეულებში მიმდინარეობს.

→ ფერმენტაცია მეთანოგენური ბაქტერიების მიერ: არის მიკროორგანიზმები, რომლებიც მონაწილეობენ ანაერობული დაშლის პროცესში (დაშლა ჟანგბადის გარეშე), გარდაქმნის უფრო რთულ ორგანულ ნივთიერებებს მეთანის გაზად, ნახშირორჟანგი და სხვა მარტივი მოლეკულები. პროცესი, რომელიც ხდება ჭაობებში, სადაც დაშლის პროცესში არის ტენიანი ორგანული ნივთიერებებით მდიდარი ეკოსისტემა.

იხილეთ აგრეთვე: რა არის ნარჩენების დაშლის დრო?

• აბიოტიკები (ბუნებრივი და პეტროქიმიური წყაროები)

→ გეოლოგიური ხარვეზები: საათზე დედამიწის მანტია დედამიწაზე მდებარეობს მეთანის ყველაზე მაღალი კონცენტრაცია, ან გეოლოგიური ნაკლის გამო, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მისი გაჟონვა, ან ტემპერატურული პირობების გამო, რომლებიც ხელს უწყობენ რეაქციებს, რომლებიც გამოყოფენ მას.

→ Წიაღისეული: მეთანი არის ერთ – ერთი ნახშირწყალბადები, რომლის მოპოვება შესაძლებელია ნავთობიდან. ასევე არსებობს მეთანის, როგორც უფრო დიდი ნახშირწყალბადების ქიმიური რეაქციების პროდუქტის წარმოქმნა.

მეთანის გამოყენება და მნიშვნელობა

მეთანი ძირითადად გამოიყენება, როგორც ენერგიის წყარო. წარმოებული გაზი (ბიოგაზი) შიგნითნაგავსაყრელები ან ნაგავსაყრელები იგი გადინებულია მილით და შემდეგ გადაეგზავნება მცენარეს, რომელიც მას ენერგიად აქცევს. სან პაულოში 700 ათასი ადამიანი ისარგებლებს ენერგიით, რომელიც მოდის ურბანული ნარჩენებიდან მოპოვებულ ბიოგაზზე.

სოფლის მეურნეობის შემთხვევაში, ბიოჯამყოფები გამოიყენება ბიოგაზის სამკურნალოდ და მოსაცილებლად ცხოველების ექსკრემენტები (განავალი). ბიოგაზის საშუალებით შეძენილი ენერგია გამოიყენება მეურნეობის მუშაობისთვის და ადგილობრივი თემების სასარგებლოდ. ენერგიის მეთანისგან ასევე გამოიყენება მოლაპარაკებების დროს ნახშირბადის კრედიტები (ინიციატივა, რომელიც დაფუძნებულია გლობალური დათბობის შემცირებაზე).

წარმოებული ბიოგაზის შეგროვების სანიტარული ნაგავსაყრელი მილსადენით.

მეთანის წვის რეაქცია

მეთანის წვა შეიძლება მოხდეს მთლიანად, ნახშირორჟანგის წარმოქმნით (CO)₂) და წყალი (H₂O), ან ეს შეიძლება იყოს ნაწილობრივი ან არასრული წვა, ამ შემთხვევაში ნახშირბადის მონოქსიდი (CO), ჭვარტლი (C) და წყალი არის პროდუქტი. ქვემოთ იხილეთ მეთანის სრული და ნაწილობრივი წვის დაბალანსებული რეაქციები:

• სრული:

CH_{4 (გ)} + 2.0_{2 (გ)} ◻ CO_{2 (გ)} + 2.H₂ო_(ზ)

• ნახშირბადის მონოქსიდის (CO) წარმოქმნა არასრულია):

CH_{4 (გ)} + 2/2_{2 (გ)} ◻ CO_(ზ) + 2 სთ₂ო_(ზ)

• არასრული ფორმირების ჭვარტლი (C)

CH_{4 (გ)} + ო_{(ზ) 2} C_(s) + 2.H₂ო_(ზ)

იხილეთ აგრეთვე:რა არის წვა?

მეთანის საფრთხეები

მეთანის გაზი არის ერთ – ერთი მათგანი, ვინც პასუხისმგებელია სათბურის ეფექტინახშირორჟანგთან შედარებით, ატმოსფეროში უფრო მცირე რაოდენობით. ამასთან, მისი ენერგეტიკული პოტენციალი 60x მეტია, გარდა ამისა, ინფრაწითელი გამოსხივების შთანთქმის მაღალი შესაძლებლობებია. ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ მეთანი დიდხანს არ რჩება ატმოსფეროში, გარემოზე მიყენებული ზიანი 20-ჯერ მეტია, ვიდრე ნახშირორჟანგით გამოწვეული.

ადამიანის ჯანმრთელობისთვის მეთანი ასევე წარმოადგენს მოწამვლის რისკები. გაზის ინჰალაციამ შეიძლება გამოიწვიოს ასფიქსია, ნერვული სისტემის მოშლა და გულის გაჩერება.

ამოხსნილი სავარჯიშოები

Კითხვა 1 - (Enem - 2016) შინაური ცხოველების განავლის შეგროვება პლასტმასის პარკებში და მათი განადგურება ჩვეულებრივი ნაგავსაყრელები შეიძლება შექმნან დეგრადაციის პირობები, რომლებიც წარმოქმნიან გარემოსთვის საზიანო პროდუქტებს გარემო (Ფიგურა 1)

დიაგრამა 2 ილუსტრაციებს Park Spark Project- სთვის, რომელიც შემუშავებულია კემბრიჯში, MA (აშშ), რომელშიც ცხოველების განავალია საყოფაცხოვრებო ნივთებს აგროვებენ ბიოდეგრადირებად ტომრებში და ყრიან პარკებში დამონტაჟებულ ბიოდიგესტერში საზოგადოებრივი; და პროდუქტებს იყენებენ პარკში არსებულ აღჭურვილობაში.

ამ პროექტის ინოვაციაა (a):

ა) მეთანის გაზის წვა
ბ) ნახშირორჟანგის შენახვა
გ) განავლის აერობული დაშლა
დ) წიაღისეული საწვავის უფრო ეფექტური გამოყენება
ე) ნახშირბადის ფიქსაცია ორგანულ მოლეკულებში

რეზოლუცია

ალტერნატივა ა. ეს საშუალებას იძლევა დაწვა მეთანის გაზი, რომელიც გარდაიქმნება ენერგიად, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია პარკის ელექტრო სისტემების მომარაგება.

კითხვა 2 - (Enem) გაეროს მიერ გაფორმებული მოხსენების "პირუტყვის დიდი ჩრდილი" (Livestock's Long Shadow) მიხედვით სოფლის მეურნეობა და სურსათი, მსხვილფეხა რქოსანი პირუტყვი პასუხისმგებელია გლობალური დათბობის დაახლოებით 18% -ზე, რაც უფრო მეტი წვლილია, ვიდრე მეცხოველეობის სექტორში. ტრანსპორტი.

მსხვილფეხა რქოსანი პირუტყვის მეურნეობა ხელს უწყობს გლობალურ დათბობას ემისიის შედეგად

1. მეთანი საჭმლის მონელების პროცესში.
2. აზოტის ოქსიდი რუმინირების პროცესში
3. ქლოროფლოროკარბონატი ხორცის ტრანსპორტირების დროს.
4. აზოტის ოქსიდი სუნთქვის პროცესში.
5. გოგირდის დიოქსიდი საძოვრების მოხმარების დროს.

რეზოლუცია

ალტერნატივა ა. მეწამული ცხოველების საჭმლის მონელების პროცესი ხდება მეთანოგენური ბაქტერიების მიერ, ერთ-ერთი მათგანი ძირითადი საბოლოო პროდუქტები მეთანის გაზი, რომელიც არის მეორე მთავარი გაზი, რომელიც პასუხისმგებელია წყლის გაუარესებაზე სათბურის ეფექტი.

ლაიზა ბერნარდეს მარკეს დე არაუხო
ქიმიის მასწავლებელი

გსურთ მიუთითოთ ეს ტექსტი სასკოლო ან აკადემიურ ნაშრომში? შეხედე:

ARAúJO, ლაიზა ბერნარდეს მარკესი დე. "მეთანი"; ბრაზილიის სკოლა. Ხელმისაწვდომია: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. წვდომა 2021 წლის 28 ივნისს.