Publicitade R▼
⇨ definição - Wikipedia
Publicidade ▼
Wikipedia
Methan | |
---|---|
Obecné | |
Systematický název | methan |
Triviální název | bahenní plyn |
Ostatní názvy | metan |
Sumární vzorec | CH4 |
Vzhled | bezbarvý plyn |
Identifikace | |
Vlastnosti | |
Molární hmotnost | 16,042 6 g/mol |
Teplota tání | −182,5 °C |
Teplota varu | −161,6 °C |
Hustota | 0,676 kg/m³ (plyn, 21 °C, 1 013 hPa) 0,422 62 g/cm³ (kapalina, −161,6 °C, 1 013 hPa) |
Kritická teplota Tk | -82,7 °C |
Kritický tlak pk | 4,596 MPa |
Rozpustnost ve vodě | 0,22 mg/l (20 °C) |
Dipólový moment | 0 |
Bezpečnost | |
R-věty | R12 |
S-věty | (S2) S9 S16 S33 |
H-věty | H220 |
NFPA 704 | |
Teplota vzplanutí | -188 °C |
Teplota vznícení | 600 °C |
Meze výbušnosti | 5-15 % |
SI a STP (25 °C, 100 kPa). |
Methan (mimo chemii dle PČP metan) neboli podle systematického názvosloví karban je nejjednodušší alkan a tedy i nejjednodušší uhlovodík vůbec. Při pokojové teplotě je to netoxický plyn bez barvy a zápachu, lehčí než vzduch (relativní hustota 0,55 při 20 °C).
Obsah |
Hlavním zdrojem methanu je přírodní surovina zemní plyn. Přímá příprava sloučením uhlíku s vodíkem je prakticky nemožná, vzhledem k tomu, že by uhlík musel být nejprve převeden do plynného stavu. Teoreticky však lze methan připravit dvoustupňovou syntézou přes sirouhlík
který pak reakcí se sulfanem (sirovodíkem) a mědí dá methan
Jinou možností je reakce karbidu hliníku s vodou
Laboratorně se dá připravit žíháním směsi octanu sodného s hydroxidem sodným (natronovým vápnem)
Molekula methanu má symetrii pravidelného čtyřstěnu (bodová grupa symetrie Td), v jehož těžišti se nachází uhlíkový atom a v jehož vrcholech se nacházejí vodíkové atomy. Díky této vysoké symetrii je celkově molekula methanu nepolární, přestože vazby H–C slabou polaritu vykazují.
Methan může reagovat explozivně s kyslíkem
Bod samozážehu je sice velmi vysoký (595 °C, teplota vznícení při koncentraci 8,5 % je 537 °C), ale stačí např. elektrická jiskra nebo otevřený plamen a směs methanu se vzduchem může být přivedena k výbuchu (minimální iniciační energie je 0,28 mJ). Přitom meze výbušnosti jsou značně velké, od 4,4 do 15 objemových procent. Proto je nezbytně nutné průběžně sledovat koncentraci methanu (důlního plynu) v uhelných dolech, aby se předešlo katastrofám. Podobně prudce může methan reagovat i s plynným chlorem, je-li reakce iniciována prudkým zahřátím. Za normální teploty probíhá pomalu čtyřstupňově za vzniku chlorovaných derivátů methanu
Podobně reaguje i s jinými halogeny. Jinak je málo reaktivní.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
CH4 + O2 → 2H2O + C
nebo 2CH4 + 3O2 → 4H2O + 2CO
Methan se přirozeně vyskytuje na Zemi:
Ve vesmíru byl nalezen v plynných mračnech v mezihvězdném prostoru.
Dále pak je součástí atmosfér velkých planet (Jupiter, Saturn, Uran a Neptun) sluneční soustavy. V pevném stavu je součástí tzv. ledových měsíců velkých planet a tvoří zřejmě nezanedbatelnou část hmoty transneptunických těles, případně je vysrážen ve formě ledu nebo jinovatky na jejich povrchu (např. Pluto). Byl také prokázán v komách komet.
Na Zemi pochází asi 90% metanu z produkce živých organismů, menší část je způsobena geologickými aktivitami (např. tavením magmatu).
Ve vesmíru však bez dalších podkladů nelze původ metanu prokázat.[1] Zprávy některých médií, které z objevu metanu usuzují na existenci života ve vesmíru, jsou proto považovány za nepodložené.[2]
Hlavní oblastí použití methanu je energetika, kde slouží ve směsi s jinými uhlovodíky jako plynné palivo.
Experimentálně byl kapalný methan použit ve směsi s kapalným kyslíkem jako pohonná látka v raketových motorech.
V chemickém průmyslu se používá především k výrobě oxidu uhličitého spalováním se vzduchem a při neúplném spalování k výrobě sazí, používaných jako plnidlo a barvivo v gumárenském průmyslu. Pyrolýzou (tepelným rozkladem) za nepřístupu vzduchu se vyrábí ethyn (acetylen) a vodík.
Vzhledem k tomu, že silně absorbuje infračervené záření, patří mezi významné skleníkové plyny zvyšující teplotu zemské atmosféry (je přibližně 20× účinnější než oxid uhličitý),jeho obsah v atmosféře je asi devětkrát menší než u oxidu uhličitého (0,004% methanu a 0,037% oxidu uhličitého).[pozn. 1]
Conteùdo de sensagent
calculado em 0,031s