Метан: для чого він, формула, горіння, джерела

Метанє найменшим і найпростішим вуглеводень. Це органічна сполука, в ланцюзі якої лише один вуглець. Він має тетраедричну геометрію і утворює полярну, безбарвну, газоподібну та легкозаймисту речовину. Це один з газів, що утворюються в процесах:

• в розкладання органічних речовин;
• травлення;
• абіогенні (не від живих організмів), такі як лісові пожежі.

Також можна знайти метан у Нафта а в земній мантії як одна з первинних речовин при утворенні землі. Це один з газів, відповідальних за прискорення парниковий ефект. Він має коротший термін перебування в атмосфері порівняно з вуглекислим газом, однак, він дуже здатний поглинати тепло і інфрачервоні промені. При згорянні метану продуктом є такі гази, як СО₂, водяної пари та сажі.

Читайте також: Сірчана кислота - хімічна сполука, що широко використовується в промисловості

Що таке метан?

Метан - найменший і найпростіший з вуглеводнів, органічна молекула з одним атомом вуглецю, пов'язаним з чотирма воднів.

Характеристики метану

• органічна молекула
• насичений
• тетраедрична геометрія
• Полярна речовина (не розчиняється у воді)
• Безбарвний
• Газоподібний при нормальних умовах температури і тиску
• Легкозаймистий (при контакті з атмосферним повітрям)

Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)

формула метану

Молекулярна формула метану - СН₄, вуглець, зв’язаний з чотирма атомами водню.

Молекула метану утворена вуглецем, зв'язаним з чотирма воднями.

Джерела газу метану

• Біотичний (від інших живих істот

→ Травний процес рослиноїдних, хижих і всеїдних тварин: процес травлення тварин виділяє газ метану в навколишнє середовище. О процес жування жуйних тварин, як і велика рогата худоба, виділяє метан у більших кількостях.

В господарствах великої рогатої худоби є середовище, багате метаном, завдяки процесу травлення, який відбувається в організмі жуйних тварин.

→ Ферментація метаногенними бактеріями: є мікроорганізмами, які беруть участь в анаеробному процесі розкладання (розкладання без присутності кисню), перетворюючи більш складну органічну речовину в газ метан, вуглекислий газ та інші простіші молекули. Процес, який відбувається на болотах, де в процесі розкладання існує екосистема, багата вологими органічними речовинами.

Дивіться також: Який час розкладання відходів?

• Абіотики (природні та нафтохімічні джерела)

→ геологічні розломи: біля земна мантія розташована найвища концентрація метану на Землі або через геологічний розлад, який може призвести до його витоку, або через температурні умови, які сприяють реакціям, які його виділяють.

→ Горючі корисні копалини: Метан - один із вуглеводнів, який можна видобути з нафти. Також відбувається утворення метану як продукту хімічних реакцій з вуглеводнями більшого розміру.

Використання та значення метану

Метан в основному використовується як живлення. Вироблений газ (біогаз) взвалища або відвали він зливається трубою, а потім направляється на завод, який перетворює його в енергію. У Сан-Паулу 700 тисяч людей отримують вигоду від енергії, що надходить від біогазу, видобутого з міських відходів.

У сільському господарстві біодигестратори використовуються для обробки та видалення біогазу, що міститься в екскременти тварин (стілець). Енергія, отримана за допомогою біогазу, використовується для ведення ферми та приносить користь місцевим громадам. Енергія метану також використовується для переговорів щодо вуглецеві кредити (ініціатива, заснована на зменшенні глобального потепління).

Санітарне сміттєзвалище з трубопроводом для збору виробленого біогазу.

Реакція горіння метану

Горіння метану може відбуватися повністю, утворюючи вуглекислий газ (CO₂) і вода (H₂O), або це може бути часткове або неповне згоряння, і в цьому випадку продуктом є окис вуглецю (CO), сажа (C) та вода. Нижче див. Збалансовані реакції повного та часткового згоряння метану:

• повна:

СН_{4 (г)} + 2,0_{2 (г)} ◻ CO_{2 (г)} + 2.Н₂О_(g)

• Не завершено утворенням окису вуглецю (CO)):

СН_{4 (г)} + 2/2_{2 (г)} ◻ CO_(g) + 2Н₂О_(g)

• Неповноутворююча сажа (C)

СН_{4 (г)} + O_{(g) 2} ◻C_(s) + 2.Н₂О_(g)

Дивіться також:Що таке горіння?

небезпека метану

Газ метану є один з відповідальних за прискорення парниковий ефект, перебуваючи в менших кількостях в атмосфері, порівняно з вуглекислим газом. Однак його енергетичний потенціал у 60 разів більший, крім високої здатності поглинати інфрачервоне випромінювання. Отже, незважаючи на те, що метан тривалий час не залишається в атмосфері, шкода, завдана навколишньому середовищу, до 20 разів більша за шкоду, заподіяну вуглекислим газом.

Для здоров'я людини метан також представляє ризики отруєння. Вдихання газу може спричинити асфіксія, розлад нервової системи та зупинка серця.

Вправи вирішені

Питання 1 - (Enem - 2016) Збір калу домашніх тварин у поліетиленових пакетах та їх утилізація у звичайні звалища можуть створювати умови деградації, що утворюють продукти, шкідливі для навколишнього середовища середовище. (Фігура 1)

Малюнок 2 ілюструє проект Park Spark, розроблений в Кембриджі, Массачусетс (США), в якому здійснюється екскрементація тварин предмети домашнього вжитку збирають у мішки, що розкладаються, і кидають у біодигестер, встановлений у парках громадські; а продукція використовується в обладнанні самого парку.

Інновація цього проекту полягає в тому, щоб (а):

А) Горіння метану
Б) Зберігання вуглекислого газу
В) Аеробне розкладання калу
Г) Більш ефективне використання викопного палива
Д) Фіксація вуглецю в органічних молекулах

Дозвіл

Альтернатива А. Це дозволяє спалювати газ метан, який перетворюється в енергію, яку можна використовувати для постачання електричних систем парку.

Питання 2 - (Енем) Відповідно до звіту "Велика тінь худоби" (Довга тінь худоби), зробленого Організацією Об'єднаних Націй для Сільське господарство та продовольство, велика рогата худоба відповідають за приблизно 18% глобального потепління - більший внесок, ніж внесок у тваринницький сектор. транспорт.

Велике тваринництво сприяє глобальному потеплінню завдяки викидам

1. метан під час процесу травлення.
2. закис азоту в процесі румінації
3. хлорфторуглерод при транспортуванні м’яса.
4. закис азоту під час дихального процесу.
5. діоксид сірки під час споживання пасовищ.

Дозвіл

Альтернатива А. Процес травлення жуйних тварин відбувається під дією метаногенних бактерій, маючи в якості одного з них Основними кінцевими продуктами є газ метан, який є другим основним газом, відповідальним за погіршення стану парниковий ефект.

Автор: Лайса Бернардес, Marques de Araujo
Вчитель хімії

Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. «Метан»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metano.htm. Доступ 28 червня 2021 року.