Metano

Metano
Formula kimikoa	CH4
SMILES kanonikoa	2D eredua
MolView	3D eredua
Konposizioa	karbono eta hidrogeno
Azido konjokatua	methanium (en)
Base konjokatua	methanide (en)
Aurkitzailea	Alessandro Volta
Aurkitze data	1777
Mota	biogenic aliphatic hydrocarbon (en) , alkano eta group 14 hydride (en)
Ezaugarriak
Dentsitatea	0,717 kg/m³ (0 °C, gas) 422,36 kg/m³ (−161,6 °C, likido)
Soinuaren abiadura	1.337 m/s (−161,5 °C, likido) 450 m/s (27 °C, gas)
Momentu dipolarra	0 D
Fusio-puntua	−182,49 °C −182,46 °C
Irakite-puntua	111,4 K (1 atm) −161 °C (101 Pa) −161,48 °C (101,325 kPa)
Entropia molar estandarra	186,3 J/(mol K)
Fusio-entalpia	0 D
Formazio entalpia estandarra	−74.520 J/mol
Errekuntza entalpia	−890,3 kJ/mol
Masa molekularra	16,031 Da
Erabilera
Rola	berotegi-efektuko gas eta reducing agent (en)
Arriskuak
NFPA 704	4 2 0
Autoignizio tenperatura	537,8 °C
Berokuntza globalerako gaitasuna	28 eta 84
Eragin dezake	airearen kutsadura
Identifikatzaileak
InChlKey	VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N
CAS zenbakia	74-82-8
ChemSpider	291
PubChem	297
Reaxys	1718732
Gmelin	16183
ChEBI	59
ChEMBL	CHEMBL17564
NBE zenbakia	1971
RTECS zenbakia	PA1490000
ZVG	10000
DSSTox zenbakia	PA1490000
EC zenbakia	200-812-7
ECHA	100.000.739
MeSH	D008697
Human Metabolome Database	HMDB0002714
UNII	OP0UW79H66
KEGG	C01438
PDB Ligand	CH2 eta 74C
ASHRAE	50

Metanoa hidrokarburo sinpleena da. Haren formula molekularra CH₄ da: karbono-molekula bat eta lau hidrogeno-molekula elkartzen dira lotura kobalenteen bidez. Naturan, landareen deskonposizio anaerobikoaren produktua da, eta biogasa ekoizteko erabil daiteke.

Propietate fisikoei dagokienez, metanoa gas kolorgea da, usaingabea eta uretan disolbagaitza, baldintza normaletan. Metano gasak erraz hartzen du su, baina metano likidoa, aldiz, ez da sukoia. Gainera, metano gasaren dentsitatea 0,717 kg/m³-koa da, fusio-tenperatura -182 ºC-koa eta irakite-tenperatura -161 ºC-koa^[1].

Propietate kimikoei dagokienez, molekula ez-polarra dela aipatu behar da; izan ere, karbonoak eta hidrogenoak elektronegatibitate berdina dutenez, momentu dipolarra deuseztatu egiten da.

Metanoaren erreakzioak, oro har, kontrolatzeko zailak izaten dira. Garrantzitsuenak dira errekuntza eta halogenazioa.

Metanoaren errekuntzarako hainbat urrats jarraitzen dira. Lehendabizi, metanoak oxigenoarekin erreakzionatu, eta formaldehidoa sortzen du. Ondoren, eratutako formaldehidoa deskonposatu, eta formil erradikalera eraldatzen da. Deskonposizio horretan, karbono dioxidoa eta hidrogenoa askazten dira. Prozesu hori erreketa oxidatzailea da.

${\displaystyle {\ce {CH4 + O2 -> CO + H2 + H2O}}}$

Askatutako hidrogenoa eta karbono monoxidoa berehala oxidatzen dira, eta ur-molekula eta karbono dioxidoa sortzen dute:

${\displaystyle {\ce {2CO + O2 -> 2 CO2}}}$

${\displaystyle {\ce {2H2 + O2 -> 2H2O}}}$

Hortaz, metanoaren erreketa oxidatzailearen erreakzio osoa hurrengo hau da:

${\displaystyle {\ce {CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}}}$

Metanoak halogenoekin erreakzionatzen du baldintza jakin batzuetan, halogenoen erradikal askeen mekanismoari jarraituz:

${\displaystyle {\ce {CH4 + X -> 2 CH3 + HX}}}$

Erreakzioan X halogenoetako bat da: fluor (F), kloro (Cl), bromo (Br) eta batzuetan iodo (I).

Metanoa erregai gisa erabiltzen da elektrizitatea sortzeko; izan ere, bero kantitate handien askatzen duen hidrokarburoa da. Metanoa hoditerietan zehar garraia daiteke berogailurako edo sukalderako erregai moduan erabiltzeko. Horrela erabiltzen den metanoari gas natural deritzo.

Bestalde, metanoa lehengai gisa erabiltzen da industrua kimikoan, hidrogenoa, metanola, azido azetikoa eta anhidrido azetikoa sintetizatzeko. Molekula horiek guztiak sintetizatzeko, lehendabizi, metanoa sintesi-gas bilakatzen da, ur lurrunarekin erreakzionatuz. Erreakzio hori aurrera eramateko, tenperatura altuak eta nikel-katalizatzaileak erabili behar dira.

${\displaystyle {\ce {CH4 + H2O -> CO + 3H2}}}$

Hauek dira metano-iturri ohikoenak:^[2]

• Hondakin organikoen deskonposizioa: % 30
• Iturri naturalak (zingirak): % 23
• Erregai fosilak: % 20
• Animalien digestio-prozesuak: % 17
• Bestelakoak: % 10

Metanoaren igorpenen % 60k jatorri antropogenikoa du, batez ere, nekazaritzakoak.

Atmosferako metanoak eragin handia du klima-aldaketan. Karbono dioxidoarekin alderatzen badugu, metano kilogramo batek karbono dioxido kilogramo batek baino 23 aldiz gehiago eragiten du berotegi-efektuan hurrengo 100 urteetan. Azken urteetan 0,8 ppm-tik 1,7 ppm-ra igo da metanoaren kontzentrazioa atmosferan, eta igoera horrek eragin handia izan du berotegi-efetuan.

Metanoa lurrazaletik hurbil eratzen da eta estratosferara garraiatzen da haize tropikalei esker. Atmosferako metanoaren kontzentrazioa kontrolatuta dago naturalki metanoaren eta hidroxilo erradikalaren arteko erreakzioaren bidez:

${\displaystyle {\ce {CH4 + *OH -> *CH3 + H2O}}}$

Hala ere, jatorri antropogenikoko isurketek erregulazio hori eragozten dute.

• Metano hidrato
• Metanogenesia