Metan

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Metan
Metan Metan
Nazewnictwo
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny CH4
Masa molowa 16,04 g/mol
Wygląd bezbarwny i bezwonny gaz[3]
Identyfikacja
Numer CAS 74-82-8
PubChem 297[4]
Podobne związki
Pochodne alkanowe tetrachlorometan
trifluorometan
chloroform
jodoform
tetrafluorometan
Podobne związki etan
propan
silan
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Wikisłownik Hasło metan w Wikisłowniku

Metan (znany także jako gaz błotny i gaz kopalniany), CH4organiczny związek chemiczny, najprostszy węglowodór nasycony (alkan). W temperaturze pokojowej jest bezwonnym i bezbarwnym gazem. Jest stosowany jako gaz opałowy i surowiec do syntezy wielu innych związków organicznych.

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

Metan został odkryty i wyizolowany przez Alessandro Volta w latach 1776-1778, gdy badał gaz z mokradeł nad jeziorem Maggiore. Powstaje on w przyrodzie w wyniku beztlenowego rozkładu szczątków roślinnych (np. na bagnach). Stanowi główny składnik gazu ziemnego (zwykle ≥90%). Głównym źródłem gazu jest wydobycie go z pokładów geologicznych gazu ziemnego oraz wydobycie metanu z pokładów węgla, które staje się ważnym jego źródłem (Główny Instytut Górnictwa wskazuje na możliwe zasoby geologiczne metanu w pokładach węgla w Polsce na poziomie 250 mld m3[5]).

Budowa cząsteczki[edytuj | edytuj kod]

Cząsteczka metanu ma kształt tetraedru (czworościanu foremnego). Atom węgla wykazuje hybrydyzację sp3. Powstałe orbitale tworzą wiązania z czterema atomami wodoru. Wszystkie te wiązania są równocenne (kąty pomiędzy wiązaniami wynoszą 109°28') i bardzo słabo spolaryzowane, co w połączeniu z brakiem wolnych par elektronowych jest powodem względnej trwałości chemicznej tego związku. Może on uczestniczyć tylko w typowych dla alkanów reakcjach (np: spalanie).

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Do celów laboratoryjnych metan można otrzymać w wyniku prażenia octanu sodu z wodorotlenkiem sodu:

CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3

Inną metodą jest hydroliza węgliku glinu:

Al4C3 +12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

Stosowany w górnictwie metanomierz

Mieszanina metanu z powietrzem w stężeniu objętościowym 4,5–15% ma właściwości wybuchowe. Tworzenie się tej mieszaniny wskutek przedostania się metanu do zamkniętych pomieszczeń (np. w kopalniach węgla kamiennego) bywa przyczyną groźnych w skutkach eksplozji. W mieszaninie o proporcji powyżej 15% pali się płomieniowo.

Reakcje charakterystyczne dla metanu (z reguły takie same, jak dla alkanów):

Wpływ na atmosferę[edytuj | edytuj kod]

Metan jest gazem cieplarnianym, którego potencjał cieplarniany jest 72 krotnie większy niż dwutlenku węgla (w skali 20 lat) lub 25 (w skali 100 lat)[7], a średnia zawartość w atmosferze wynosi 1,7 ppm (w ciągu minionych dwustu lat wzrosła ponad dwukrotnie)[8].

Metan wpływa także w niewielkim stopniu na degradację ozonosfery[9].

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

  • jako paliwo do silników
  • jako surowiec do otrzymywania tworzyw sztucznych
  • w przemyśle energetycznym

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 CRC Handbook of Chemistry and Physics. David R. Lide (red.). Wyd. 90. Boca Raton: CRC Press, 2009. ISBN 9781420090840.
  2. Informacje o klasyfikacji i oznakowaniu substancji według Rozporządzenia 1272/2008, zał. VI: Metan (pol.) w bazie European chemical Substances Information System. Instytut Ochrony Zdrowia i Konsumenta. [dostęp 2010-08-23].
  3. Podręczny słownik chemiczny. Romuald Hassa, Janusz Mrzigod, Janusz Nowakowski (redaktorzy). Wyd. I. Katowice: Videograf II, 2004, s. 242-243. ISBN 8371832400.
  4. Metan – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  5. GIG: metan z pokładów węgla ważniejszy od atomu i łupków
  6. A. E. Cziczibabin: Podstawy chemii organicznej. T. 1. Warszawa: PWN, 1957, s. 167.
  7. IPCC Fourth Assessment Report, Working Group 1, Chapter 2
  8. Climate Change 2001: Working Group I: The Scientific Basis. 6.3.3 Halocarbons (ang.). UNEP/GRID-Arendal, 2003. [dostęp 2009-05-03].
  9. D.W. Fahey: Twenty Questions And Answers About The Ozone Layer. United Nations Environment Programme. Ozone Secretariat, 2002, s. Q.12. [dostęp 2010-10-15].