Metánje najmenší a najjednoduchší uhľovodík. Je to organická zlúčenina, ktorá má vo svojom reťazci iba jeden uhlík. Má štvorbokú geometriu a vytvára polárnu, bezfarebnú, plynnú a horľavú látku. Je to jeden z plynov produkovaných v procesoch:
- v rozklad organických látok;
- trávenia;
- abiogénne (nie zo živých organizmov), ako sú lesné požiare.
V metáne je tiež možné nájsť metán Ropa a v zemskom plášti ako jedna z primárnych látok pri formovaní Zeme. Je to jeden z plynov zodpovedných za urýchlenie skleníkový efekt. Má kratší pobyt v atmosfére v porovnaní s oxidom uhličitým, je však vysoko schopný absorbovať teplo a infračervené lúče. Pri spaľovaní metánu sa ako produkt vytvárajú plyny, ako napríklad CO2, vodná para a sadze.
Prečítajte si tiež: Kyselina sírová - chemická zlúčenina široko používaná v priemysle
Čo je metán?
Metán je najmenší a najjednoduchší z uhľovodíkov, organická molekula s iba jedným atómom uhlíka spojeným so štyrmi vodíky.
Vlastnosti metánu
- organická molekula
- nasýtený
- štvorboká geometria
- Polárna látka (nerozpúšťa sa vo vode)
- Bezfarebný
- Plynný za normálnych podmienok teploty a tlaku
- Horľavý (pri kontakte s atmosférickým vzduchom)
metánový vzorec
Molekulárny vzorec metánu je CH4, uhlík naviazaný na štyri atómy vodíka.
Zdroje metánu
Biotický (od iných živých bytostí
→ Tráviaci proces bylinožravých, mäsožravých a všežravých zvierat: tráviaci proces zvierat uvoľňuje plynný metán do životného prostredia. O prežúvavý proces prežúvavcov, podobne ako dobytok, vylučuje metán vo väčšom množstve.
→ Fermentácia metanogénnymi baktériami: sú mikroorganizmy, ktoré sa zúčastňujú procesu anaeróbneho rozkladu (rozkladu bez prítomnosti kyslíka) a transformujú zložitejšiu organickú hmotu na plynný metán, oxid uhličitý a ďalšie jednoduchšie molekuly. Proces, ktorý prebieha v močiaroch, kde sa v procese rozkladu nachádza ekosystém bohatý na vlhké organické látky.
Pozri tiež: Aký je čas rozkladu odpadu?
Abiotika (prírodné a petrochemické zdroje)
→ geologické zlomy: na zemský plášť nachádza sa najvyššia koncentrácia metánu na Zemi, buď kvôli geologickej poruche, ktorá by mohla viesť k jeho úniku, alebo kvôli teplotným podmienkam, ktoré uprednostňujú reakcie, ktoré ho uvoľňujú.
→ Fosílne palivá: Metán je jedným z uhľovodíkov, ktoré sa dajú ťažiť z ropy. Existuje tiež tvorba metánu ako produktu chemických reakcií s väčšími uhľovodíkmi.
Použitie a význam metánu
Metán sa používa hlavne ako Zdroj. Vyrobený plyn (bioplyn) vskládky alebo skládky odvádza sa potrubím a potom sa posiela do zariadenia, ktoré ju premieňa na energiu. V São Paulo 700 000 ľudí ťaží z energie pochádzajúcej z bioplynu extrahovaného z komunálneho odpadu.
V prípade poľnohospodárstva sa na spracovanie a odstraňovanie bioplynu obsiahnutého v zvieracie exkrementy (stolica). Energia získaná z bioplynu sa používa na prevádzku farmy a na prospech miestnym komunitám. Energia z metánu sa tiež používa pri rokovaniach o uhlíkové kredity (iniciatíva založená na znižovaní globálneho otepľovania).
Reakcia spaľovania metánu
K spaľovaniu metánu môže dôjsť úplne, za vzniku oxidu uhličitého (CO2) a vodu (H2O) alebo môže ísť o čiastočné alebo neúplné spaľovanie, pri ktorom sú produktom oxid uhoľnatý (CO), sadze (C) a voda. Nižšie uvádzame vyvážené reakcie úplného a čiastočného spaľovania metánu:
kompletný:
CH4 (g) + 2,02 písm. G) ◻ CO2 písm. G) + 2.H2Og)
Neúplné pri tvorbe oxidu uhoľnatého (CO)):
CH4 (g) + 2/22 písm. G) ◻ COg) + 2 H2Og)
Neúplne sa tvoriace sadze (C.)
CH4 (g) + O.g) 2 ◻Cs + 2.H2Og)
Pozri tiež:Čo je to spaľovanie?
nebezpečenstvo metánu
Plynný metán je jeden z tých, ktorí sú zodpovední za urýchlenie skleníkový efekt, v porovnaní s oxidom uhličitým, v menšom množstve v atmosfére. Jeho energetický potenciál je však 60x väčší, navyše s jeho vysokou schopnosťou absorbovať infračervené žiarenie. Preto aj napriek tomu, že metán dlho nezostáva v atmosfére, sú škody spôsobené na životnom prostredí až 20-krát väčšie ako škody spôsobené oxidom uhličitým.
Pre ľudské zdravie predstavuje aj metán riziká otravy. Vdýchnutie plynov môže spôsobiť zadusenie, porucha nervového systému a zástava srdca.
vyriešené cviky
Otázka 1 - (Enem - 2016) Zber výkalov z domácich zvierat v plastových vreciach a ich likvidácia v konvenčné skládky môžu vytvárať podmienky degradácie, ktoré vytvárajú produkty škodlivé pre životné prostredie prostredie. (Postava 1)
Obrázok 2 zobrazuje projekt Park Spark, vyvinutý v Cambridge, MA (USA), v ktorom sú zvieracie výkaly predmety pre domácnosť sa zbierajú do biologicky odbúrateľných vriec a vhadzujú sa do biodigesteru inštalovaného v parkoch verejné; a výrobky sa používajú v zariadeniach v samotnom parku.
Inováciou tohto projektu je umožniť (a):
A) Spaľovanie metánu
B) Skladovanie oxidu uhličitého
C) Aeróbny rozklad výkalov
D) Efektívnejšie využívanie fosílnych palív
E) Fixácia uhlíka v organických molekulách
Rozhodnutie
Alternatíva A. Umožňuje spaľovanie metánu, ktorý sa premieňa na energiu, ktorá sa dá použiť na napájanie elektrických systémov parku.
Otázka 2 - (Enem) Podľa správy „Veľký tieň hospodárskych zvierat“ (Dlhý tieň hospodárskych zvierat), ktorú vypracovala OSN pre Poľnohospodárstvo a potraviny, hovädzí dobytok je zodpovedný za asi 18% globálneho otepľovania, čo je väčší príspevok ako v sektore živočíšnej výroby. doprava.
Veľkochov dobytka prispieva k globálnemu otepľovaniu prostredníctvom emisií
- metán počas procesu trávenia.
- oxid dusný počas procesu prežúvania
- chlórfluórovaný uhľovodík počas prepravy mäsa.
- oxid dusný počas dýchacieho procesu.
- oxid siričitý počas konzumácie pasienkov.
Rozhodnutie
Alternatíva A. Tráviaci proces prežúvavcov prebieha metanogénnymi baktériami, ktoré patria medzi hlavnými konečnými produktmi je metán, ktorý je druhým hlavným plynom zodpovedným za zhoršenie skleníkový efekt.
Autor: Laysa Bernardes Marques de Araujo
Učiteľ chémie
