Metán
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.
| Metán | |
|---|---|
  |
|
| Általános | |
| Magyar név | Metán |
| IUPAC név | Methane |
| Egyéb nevek | Földgáz |
| Képlet |  |
| Moláris tömeg | 16,0425 g/mol |
| Megjelenés | Színtelen, szagtalan gáz |
| CAS-szám | [74-82-8] |
| EINECS (EG) szám | 200-812-7 |
| EG-Index szám | 601-002-00-4 |
| Tulajdonságok | |
| Sűrűség és halmazállapot | 0,717 kg/m3, gáz |
| Oldhatóság vízben | 3,5 mg/100 ml (17 °C) |
| Olvadáspont | -182,5 °C (90,6 K) |
| Forráspont | -161,6 °C (111,55 K) |
| Szerkezet | |
| Kristályszerkezet | Tetraéderes |
| Fizikai állandók | |
| Képződéshő | -74,9 kJ/mol |
| Égéshő | -891 kJ/mol-1 |
| Veszélyességi jellemzők | |
| EU osztályozás | Fokozottan tűzveszélyes (F+)  |
| R-mondatok | R12 |
| S-mondatok | S1, S2, S9, S16, S33 |
| Lobbanáspont | |
| RTECS szám | |
| A táblázatban SI mértékegységek szerepelnek. Ahol lehetséges, az adatok normálállapotra (0°C, 100 kPa) vonatkoznak. Az ezektől való eltérést egyértelműen jelezzük. |
|
A metán egy telített szénhidrogén, az alkánok (paraffinok) homológ sorának első tagja. Összegképlete CH4, szerkezete: a központi atom, a C atom körül a ligandumok, a H atomok tetraéderesen helyezkednek el. A C-H kötésszög 109,5 fokos. A molekulában 4 szigma-kötés található.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] Fizikai tulajdonságai
Színtelen, szagtalan gáz. A metán apoláris molekula, mivel a ligandumok azonosak és a központi atomon nincs nemkötő elektronpár. Molekularácsban kristályosodik, halmazában gyenge diszperziós kölcsönhatások lépnek fel. Vízben nem, apoláris oldószerekben jól oldódik, ezért víz alatt fel lehet fogni. Alacsony olvadás-forráspontú anyag a gyenge kötőerők miatt. Levegőnél kisebb sűrűségű, ezért felfelé száll, szájával lefelé fordított kémcsőben lehet felfogni. Levegővel robbanóelegyet alkot (sújtólég).
[szerkesztés] Kémiai tulajdonságok
elégethető, égése tökéletes, mivel a C tartalom nem magas:
2CH4 + 4O2 = 2CO2 + 4H2O
Nem reakcióképes vegyület, mivel nem tartalmaz kettőst kötést. Szubsztitúciós reakcióba pl.: klórral nehezen vihető:
CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl
A szubsztitúció során a metán egy hidrogénje egy klóratomra cserélődött ki, metil-klorid keletkezett hidrogén-klorid mellett. A paraffinok jellemző reakciója a hőbontás (krakkolás), mikor magas hőmérsékleten több vegyületre bomlanak:
2CH4 = C2H2 + 3H2
2CH4 = C2H4 + 2H2
Ipari szempontból fontos reakciója a vízgőzzel való reakció (Ni katalizátor és magas hőmérséklet):
CH4 + H2O(g) = CO + 3H2 <----a CO-H2 bármilyen arányú elegye a szintézisgáz
[szerkesztés] Előfordulás, előállítás
A metán a földgáz fő alkotórésze, előfordul még kisebb mennyiségben a kőolajban is. Keletkezhet állati és növényi részek rothadásakor. A metanogén baktériumok tevékenységének eredményeképpen fejlődő mocsárgáz is jelentős metántartalmú gázelegy. Gyakran öngyulladó foszfor-hidrogén is van benne, így a keletkező metán is meggyullad: ez a lidércfény. Előfordul még a szénbányákban, a metán okozza a sújtólégrobbanást. Általában földgázból állítják elő.
[szerkesztés] Felhasználás
Égése erősen exoterm reakció, így fűtésre használják. Vízgőzzel való reakciójakor keletkezik a szintézisgáz (CO és H2 bármilyen arányú elegye), melyből sok fontos szerves vegyületet pl.: metil-alkoholt vagy metanalt állíthatnak elő. Tehát fontos vegyipari alapanyag.
| A szénhidrogének típusai | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
