Metan: hva er det til, formel, forbrenning, kilder

Metaner den minste og enkleste hydrokarbon. Det er en organisk forbindelse med bare ett karbon i kjeden. Den har tetrahedral geometri og danner et polært, fargeløst, gassformig og brennbart stoff. Det er en av gassene som produseres i prosesser:

• i nedbrytning av organisk materiale;
• av fordøyelsen;
• abiogene (ikke fra levende organismer), slik som skogbranner.

Det er også mulig å finne metan i Petroleum og i jordens kappe som en av de viktigste stoffene i dannelsen av jorden. Det er en av gassene som er ansvarlige for å akselerere drivhuseffekt. Det har et kortere opphold i atmosfæren sammenlignet med karbondioksid, men det er svært i stand til å absorbere varme og infrarøde stråler. Forbrenningen av metan har som produkt gasser som CO₂, vanndamp og sot.

Les også: Svovelsyre - kjemisk forbindelse mye brukt i næringer

Hva er metan?

Metan er den minste og enkleste av hydrokarboner, organisk molekyl med bare ett karbonatom koblet til fire hydrogener.

Metanegenskaper

• organisk molekyl
• mettet
• tetrahedral geometri
• Polært stoff (oppløses ikke i vann)
• Fargeløs
• Gassformig under normale temperatur- og trykkforhold
• Brannfarlig (ved kontakt med atmosfærisk luft)

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

metanformel

Molekylformelen til metan er CH₄, et karbon bundet til fire hydrogenatomer.

Metanmolekylet dannes av et karbon bundet til fire hydrogener.

Metangasskilder

• Biotisk (fra andre levende vesener

→ Fordøyelsesprosessen til planteetende, kjøttetende og altetende dyr: dyrenes fordøyelsesprosess frigjør metangass i miljøet. O fordøyelsesprosessen for drøvtyggere, som storfe, slipper ut metan i større mengder.

Kvegbruk har et miljø rikt på metan, på grunn av fordøyelsesprosessen som foregår i drøvtyggers kropper.

→ Gjæring av metanogene bakterier: er mikroorganismer som deltar i den anaerobe nedbrytningsprosessen (spaltning uten tilstedeværelse av oksygen), og transformerer mer komplekst organisk materiale til metangass, karbondioksid og andre enklere molekyler. Prosess som foregår i sump, der det er et økosystem rikt på fuktig organisk materiale i spaltningsprosessen.

Se også: Hva er nedbrytningstiden for avfall?

• Abiotika (naturlige og petrokjemiske kilder)

→ geologiske feil: på jordmantel den høyeste konsentrasjonen av metan på jorden er lokalisert, enten på grunn av en geologisk feil som kan føre til lekkasje, eller på grunn av temperaturforhold som favoriserer reaksjoner som frigjør den.

→ Fossile drivstoff: Metan er en av hydrokarboner som kan ekstraheres fra petroleum. Det er også dannelsen av metan som et produkt av kjemiske reaksjoner med større hydrokarboner.

Bruk og betydning av metan

Metan brukes hovedsakelig som strømforsyning. Den produserte gassen (biogass) ideponier eller dumper den blir drenert av et rør og deretter sendt til et anlegg som omdanner det til energi. I São Paulo drar 700 000 mennesker nytte av energien som kommer fra biogass utvunnet fra byavfall.

Når det gjelder jordbruk, brukes biofordøyere til å behandle og fjerne biogassen i dyr ekskrementer (avføring). Energien som skaffes gjennom biogass brukes til å drive gården og til fordel for lokalsamfunn. Energi fra metan brukes også i forhandlinger om karbonkreditter (initiativ basert på reduksjon av global oppvarming).

Sanitærdeponi med rørledning for innsamling av produsert biogass.

Metan forbrenningsreaksjon

Forbrenningen av metan kan skje helt og danne karbondioksid (CO₂) og vann (H₂O), eller det kan være delvis eller ufullstendig forbrenning, i hvilket tilfelle karbonmonoksid (CO), sot (C) og vann er produktet. Se nedenfor de balanserte reaksjonene ved fullstendig og delvis forbrenning av metan:

• fullstendig:

CH_{4 (g)} + 2.0_{2 (g)} ◻ CO_{2 (g)} + 2.H₂O_(g)

• Ufullstendig med dannelse av karbonmonoksid (CO)):

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

• Ufullstendig sot (C)

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

Se også:Hva er forbrenning?

farene ved metan

Metangass er en av de som er ansvarlige for å akselerere drivhuseffekt, i mindre mengder i atmosfæren, sammenlignet med karbondioksid. Imidlertid er energipotensialet 60 ganger større, i tillegg til den høye kapasiteten til å absorbere infrarød stråling. Derfor, til tross for at metan ikke forblir i atmosfæren i lang tid, er skaden forårsaket av miljøet opptil 20 ganger større enn den som er forårsaket av karbondioksid.

For menneskers helse presenteres også metan forgiftningsrisiko. Innånding av gass kan forårsake asfyksi, sammenbrudd i nervesystemet og hjertestans.

løste øvelser

Spørsmål 1 - (Enem - 2016) Innsamling av avføring fra husdyr i plastposer og deponering av dem i konvensjonelle deponier kan skape nedbrytningsforhold som genererer miljøskadelige produkter miljø. (Figur 1)

Figur 2 illustrerer Park Spark Project, utviklet i Cambridge, MA (USA), hvor dyre avføring husholdningsartikler blir samlet i biologisk nedbrytbare poser og kastet i en biodigester installert i parker offentlig; og produktene brukes i utstyr i selve parken.

En innovasjon av dette prosjektet er å muliggjøre (a):

A) Metangassforbrenning
B) Kullsyrelagring
C) Aerob nedbrytning av avføring
D) Mer effektiv bruk av fossile brensler
E) Karbonfiksering i organiske molekyler

Vedtak

Alternativ A. Det muliggjør forbrenning av metangass, som omdannes til energi som kan brukes til å levere parkens elektriske systemer.

Spørsmål 2 - (Enem) I følge rapporten "The great shadow of livestock" (Livestock's Long Shadow), laget av FN for Landbruk og mat, storfe er ansvarlig for omtrent 18% av den globale oppvarmingen, et større bidrag enn husdyrsektoren. transportere.

Storskala husdyrbruk bidrar til global oppvarming gjennom utslipp av

1. metan under fordøyelsesprosessen.
2. lystgass under drøvtyggingsprosessen
3. klorfluorkarbon under kjøtttransport.
4. lystgass under luftveiene.
5. svoveldioksid under beiteforbruk.

Vedtak

Alternativ A. Fordøyelsesprosessen til drøvtyggere skjer av metanogene bakterier, som har en av viktigste sluttprodukter metangass, som er den andre hovedgassen som er ansvarlig for forverringen av drivhuseffekt.

Av Laysa Bernardes Marques de Araujo
Kjemilærer

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Metan"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. Tilgang 28. juni 2021.