Methaan: waar is het voor, formule, verbranding, bronnen

methaanis de kleinste en eenvoudigste koolwaterstof. Het is een organische verbinding met slechts één koolstof in zijn keten. Het heeft een tetraëdrische geometrie en vormt een polaire, kleurloze, gasvormige en ontvlambare stof. Het is een van de gassen die bij processen worden geproduceerd:

• in ontleding van organisch materiaal;
• van de spijsvertering;
• abiogeen (niet van levende organismen), zoals bosbranden.

Het is ook mogelijk om methaan te vinden in de Aardolie en in de aardmantel als een van de belangrijkste stoffen bij de vorming van de aarde. Het is een van de gassen die verantwoordelijk zijn voor het versnellen van de broeikaseffect. Het heeft een korter verblijf in de atmosfeer in vergelijking met koolstofdioxide, maar het is zeer goed in staat om warmte te absorberen en infraroodstralen. De verbranding van methaan heeft als product gassen zoals CO₂, waterdamp en roet.

Lees ook: Zwavelzuur - chemische verbinding die veel wordt gebruikt door industrieën;

Wat is methaan?

Methaan is de kleinste en eenvoudigste van de koolwaterstoffen,

organisch molecuul met slechts één koolstofatoom gekoppeld aan vier waterstofatomen.

Methaan kenmerken

• organisch molecuul
• verzadigd
• tetraëdrische geometrie
• Polaire stof (lost niet op in water)
• Kleurloos
• Gasvormig onder normale omstandigheden van temperatuur en druk
• Ontvlambaar (bij contact met atmosferische lucht)

Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)

methaan formule:

De molecuulformule van methaan is CH₄, een koolstof gebonden aan vier waterstofatomen.

Het methaanmolecuul wordt gevormd door een koolstof gebonden aan vier waterstofatomen.

Methaangasbronnen

• Biotisch (van andere levende wezens)

→ Spijsverteringsproces van plantenetende, vleesetende en allesetende dieren: het spijsverteringsproces van de dieren geeft methaangas vrij in het milieu. O spijsverteringsproces van herkauwersstoot, net als vee, methaan in grotere hoeveelheden uit.

Veehouderijen hebben een omgeving die rijk is aan methaan, vanwege het verteringsproces dat plaatsvindt in de lichamen van herkauwers.

→ Fermentatie door methanogene bacteriën: zijn micro-organismen die deelnemen aan het anaërobe afbraakproces (afbraak zonder de aanwezigheid van zuurstof), die complexere organische stoffen omzetten in methaangas, kooldioxide en andere eenvoudiger moleculen. Proces dat plaatsvindt in moerassen, waar sprake is van een ecosysteem dat rijk is aan vochtig organisch materiaal in het proces van ontbinding.

Zie ook: Wat is de afvalontledingstijd?

• Abiotica (natuurlijke en petrochemische bronnen))

→ geologische fouten: bij de aardmantel de hoogste concentratie methaan op aarde zich bevindt, hetzij vanwege een geologische fout die tot lekkage zou kunnen leiden, hetzij vanwege temperatuuromstandigheden die reacties bevorderen waardoor het vrijkomt.

→ Fossiele brandstoffen: Methaan is een van de koolwaterstoffen die uit aardolie gewonnen kunnen worden. Er is ook de vorming van methaan als product van chemische reacties met grotere koolwaterstoffen.

Gebruik en belang van methaan

Methaan wordt voornamelijk gebruikt als: stroomvoorziening. Het geproduceerde gas (biogas) instortplaatsen of stortplaatsen het wordt afgevoerd door een pijp en vervolgens naar een plant gestuurd die het omzet in energie. In São Paulo profiteren 700 duizend mensen van de energie die afkomstig is van biogas dat wordt gewonnen uit stedelijk afval.

In het geval van landbouw worden biovergisters gebruikt om het biogas in de. te behandelen en te verwijderen dierlijke uitwerpselen (ontlasting). De energie die wordt verkregen via biogas wordt gebruikt om de boerderij te exploiteren en ten goede te komen aan lokale gemeenschappen. Energie uit methaan wordt ook gebruikt bij onderhandelingen over: koolstofkredieten (initiatief gebaseerd op het terugdringen van de opwarming van de aarde).

Sanitaire stortplaats met een pijpleiding voor het verzamelen van het geproduceerde biogas.

Methaanverbrandingsreactie

De verbranding van methaan kan volledig plaatsvinden, waarbij koolstofdioxide (CO₂) en water (H₂O), of het kan gedeeltelijke of onvolledige verbranding zijn, in welk geval koolmonoxide (CO), roet (C) en water het product zijn. Zie hieronder de uitgebalanceerde reacties van de volledige en gedeeltelijke verbranding van methaan:

• compleet:

CH_{4 (g)} + 2.0_2(g) CO_2(g) + 2.H₂O_(g)

• Onvolledig met vorming van koolmonoxide (CO)):

CH_{4 (g)} + 2/2_2(g) CO_(g) + 2H₂O_(g)

• Onvolledig vormende roet (C)

CH_4(g) + O_{(g) 2} C_(en) + 2.H₂O_(g)

Zie ook:Wat is verbranding?

gevaren van methaan

Methaangas is een van degenen die verantwoordelijk zijn voor het versnellen van de broeikaseffect, in kleinere hoeveelheden in de atmosfeer, in vergelijking met koolstofdioxide. Het energiepotentieel is echter 60x groter, naast het hoge vermogen om infraroodstraling te absorberen. Daarom, ondanks het feit dat methaan niet lang in de atmosfeer blijft, is de schade aan het milieu tot 20 keer groter dan die veroorzaakt door koolstofdioxide.

Voor de menselijke gezondheid presenteert methaan zich ook vergiftigingsrisico's. Inademing van gas kan leiden tot: verstikking, uitval van het zenuwstelsel en hartstilstand.

opgeloste oefeningen

Vraag 1 - (Enem - 2016) Het verzamelen van uitwerpselen van huisdieren in plastic zakken en hun verwijdering in conventionele stortplaatsen kunnen omstandigheden van degradatie creëren die producten produceren die schadelijk zijn voor het milieu milieu. (Figuur 1)

Figuur 2 illustreert het Park Spark Project, ontwikkeld in Cambridge, MA (VS), waarin dierlijke uitwerpselen huishoudelijke artikelen worden verzameld in biologisch afbreekbare zakken en in een biovergister in parken gegooid openbaar; en de producten worden gebruikt in apparatuur in het park zelf.

Een innovatie van dit project is het mogelijk maken van (a):

A) Verbranding van methaangas
B) Kooldioxide-opslag
C) Aërobe afbraak van ontlasting
D) Efficiënter gebruik van fossiele brandstoffen
E) Koolstoffixatie in organische moleculen

Resolutie

Alternatief A. Het maakt de verbranding van methaangas mogelijk, dat wordt omgezet in energie die kan worden gebruikt om de elektrische systemen van het park te voeden.

Vraag 2 - (Enem) Volgens het rapport "De grote schaduw van het vee" (Livestock's Long Shadow), gemaakt door de Verenigde Naties voor de Landbouw en voedsel, vee is verantwoordelijk voor ongeveer 18% van de opwarming van de aarde, een grotere bijdrage dan die van de veehouderij. vervoer.

Grootschalige veehouderij draagt ​​bij aan de opwarming van de aarde door de uitstoot van

1. methaan tijdens het verteringsproces.
2. lachgas tijdens het herkauwproces
3. chloorfluorkoolstof tijdens vleestransport.
4. lachgas tijdens het ademhalingsproces.
5. zwaveldioxide tijdens de consumptie van grasland.

Resolutie

Alternatief A. Het spijsverteringsproces van herkauwers gebeurt door methanogene bacteriën, met als een van de belangrijkste eindproducten methaangas, het tweede hoofdgas dat verantwoordelijk is voor de verslechtering van de broeikaseffect.

Door Laysa Bernardes Marques de Araujo
Scheikundeleraar

Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Methaan"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. Betreden op 28 juni 2021.