Methaan
| Methaan | ||||
| Structuurformule en molecuulmodel | ||||
 |
||||
| Structuurformule van methaan | ||||
| Algemeen | ||||
| Molecuulformule (uitleg) |
CH4 | |||
| Andere namen | Moerasgas | |||
| Molmassa | 16,04 g/mol | |||
| SMILES | C | |||
| CAS-nummer | 74-82-8 | |||
| Beschrijving | Brandbaar gas | |||
| Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen | ||||
|
||||
| Gevaren (H) en voorzorgen (P) | H-zinnen: H220-H280[1] P-zinnen: P210-P410+P403[1] |
|||
| Omgang | Verwijderd houden van hitte, vonken en open vuur | |||
| Opslag | Brandveilig en koel bewaren. Verluchting langs de vloer en het plafond. | |||
| Fysische eigenschappen | ||||
| Aggregatietoestand | gasvormig | |||
| Kleur | kleurloos | |||
| Dichtheid | 0,656 × 10-3 g/cm³ | |||
| Smeltpunt | -182,48 °C | |||
| Kookpunt | -164 °C | |||
| Vlampunt | -188 °C | |||
| Zelfontbrandings- temperatuur | 537 °C | |||
| Oplosbaarheid in water | (bij 20°C) 3,3 g/L | |||
| Thermodynamische eigenschappen | ||||
| ΔfH |
-74,81 kJ/mol | |||
| S |
83,7 J/mol·K | |||
| Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar) | ||||
|
||||
Methaan is het eenvoudigste koolwaterstof, met als brutoformule CH4 en de molecuulgeometrie van een tetraëder (behorende tot puntgroep Td). Het centrale sp3-gehybridiseerde koolstofatoom is volledig verzadigd. Dat wil zeggen dat alle valentie-elektronen zijn bezet door waterstofatomen en dat er geen dubbele bindingen aanwezig zijn. Methaan maakt daarom deel uit van de groep alkanen.
Methaan, ook bekend onder de naam moerasgas, werd ontdekt door Alessandro Volta in 1778, en is het voornaamste bestanddeel van aardgas. Het wordt in natuurlijke vorm aangetroffen in samenhang met aardolie en andere fossiele brandstoffen en heeft een vergelijkbare geologische oorsprong, ontstaan uit vergane resten organisch materiaal. Het is bij kamertemperatuur en bij atmosferische druk een gas. De stof heeft (bij een druk van 1 atmosfeer) een smeltpunt van 91K (-182 °C) en een kookpunt van 112K (-161 °C).
Inhoud |
[bewerken] Ontstaan
Methaan ontstaat onder andere bij afbraak van organische stoffen door bacteriën onder anaerobe omstandigheden. Anaerobe (zuurstofloze) omstandigheden komen veelal in moerasbodems voor. Uit anaerobe vergisting van biologische afvalstoffen wordt methaan gewonnen voor productie van groene stroom of warmtekrachtkoppeling. Ook bij bosbranden kan methaan ontstaan door verhitting van organische stof. In januari 2006 is een artikel gepubliceerd waaruit zou blijken dat planten mogelijk grote hoeveelheden methaan produceren.[2] Andere onderzoeken hebben echter geen methaanproductie door planten aan kunnen tonen.[3] [4] In de omgeving van rundveehouderijen is een verhoogde concentratie van methaan aanwezig, omdat door de bacteriën in de voormagen van runderen bij het verteren van het voedsel methaan gevormd wordt. Ook in zuurstofarme grond wordt onder andere door de afbraak van dode plantenwortels methaan gevormd.
Uit makkelijk afbreekbare organische stoffen ontstaat methaan volgens de vrij snel verlopende reactie:
CH3COOH → CH4 + CO2
Het natriumzout, natriumacetaat, van het bovenstaande zuur, azijnzuur, kan ook samen met natriumhydroxide methaan vormen:
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Ook kan methaan uit koolstofdioxide en di-waterstof gevormd worden volgens de langzaam verlopende reactie:
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O.
[bewerken] Methaanhydraat
In sedimenten op de oceaanbodems en in permafrostgebieden aan de onderzijde van de bevroren bodemlaag bestaan heel grote methaanvoorraden: methaan dat onder hoge druk een losse verbinding met water aangaat en een vaste stof vormt, methaanhydraat of clathraat genaamd. Soms ontsnapt een deel van dit methaan in gasvorm naar de oppervlakte. De clathraten zouden, vanwege de grote omvang van de bestanden, potentieel een belangrijke energiebron kunnen vormen, maar de winning ervan op de bodem van de oceaan is met de huidige stand der techniek nog zeer moeilijk.
[bewerken] Schadelijkheid
Methaan is schadelijk voor het milieu, omdat het bijdraagt aan het broeikaseffect en de vorming van ozon. Het is als broeikasgas ongeveer 25 keer zo sterk als koolstofdioxide. Sinds 1750 is de hoeveelheid methaan in de lucht meer dan verdubbeld. De levensduur van methaan in de atmosfeer is om en nabij de tien jaar, wat wel beduidend minder is dan de meeste schadelijke gassen.
[bewerken] Zie ook
[bewerken] Externe links
Referenties
|
| Lineaire alkanen |
|---|
|
Methaan · Ethaan · Propaan · Butaan · Pentaan · Hexaan · Heptaan · Octaan · Nonaan · Decaan · Undecaan · Dodecaan · Tridecaan · Tetradecaan · Pentadecaan · Hexadecaan · Heptadecaan · Octadecaan · Nonadecaan · Eicosaan |
