Methan

Z Multimediaexpo.cz

Nemáte oprávnění „upravit tuto stránku“. Důvod:

Můžete si prohlédnout a zkopírovat zdrojový kód této stránky:

{{Infobox Chemická sloučenina |Název=Methan |Obrázek=[[Soubor:Methane-2D-stereo.png|90px|Strukturní vzorec]][[Soubor:Methane-3D-balls.png|90px|Tyčinkový model]][[Soubor:Methane-3D-space-filling.png|90px|Kalotový model]] |Systematický název=methan |Triviální název=bahenní plyn |Ostatní názvy=metan |Číslo CAS=74-82-8 |Číslo EINECS=200-812-7 |Indexové číslo=601-001-00-4 |Sumární vzorec=CH₄ |Vzhled=bezbarvý plyn |Molární hmotnost=16,0426 g/mol |Teplota tání=−182,5&nbsp;°C |Teplota varu=−161,6&nbsp;°C |Hustota=0,676 kg/m³ (''plyn, 21&nbsp;°C, 1013&nbsp;hPa'')<br />0,42262 g/cm³ (''kapalina, −161,6&nbsp;°C, 1013&nbsp;hPa'') |Dipólový moment=0 |Plynová konstanta=0,518 kJ/kg K<ref>Z. Ibler a kol.: Energetika technický průvodce, BEN - technická literatura, 2002, ISBN 80-7300-026-1 str. 70</ref> |Kritická teplota=-82,7&nbsp;°C |Kritický tlak=4,596 MPa |Rozpustnost=0,22 mg/l (''20&nbsp;°C'') |Teplota vzplanutí=-188&nbsp;°C |Teplota vznícení=600&nbsp;°C |Meze výbušnosti=5-15% |Bezpečnost=zobrazit |Symboly nebezpečí={{extrémně hořlavý}} |R-věty={{R12}} |S-věty=({{S2}}) {{S9}} {{S16}} {{S33}} |Symboly nebezpečí GHS={{GHS02}} {{GHS04}} |H-věty={{H220}} |NFPA 704={{NFPA 704 |Zdraví=1 |Hořlavost=4 |Reaktivita=0 |Ostatní rizika=}} }} [[Soubor:Methan_geom2.PNG|thumb|right|300px|Geometrie molekuly methanu. Červenými linkami naznačen opsaný čtyřstěn.]] [[Soubor:Ch4-hybridisation.png|right|frame|3D model methanu s vyznačenými [[hybridizace orbitalů|hybridizovanými]] orbitaly sp³.]] '''Methan''' (mimo chemii dle [[PČP]] '''metan''') neboli podle systematického názvosloví '''karban''' je nejjednodušší [[alkany|alkan]] a tedy i nejjednodušší [[uhlovodíky|uhlovodík]] vůbec. Při pokojové teplotě je to netoxický [[plyn]] bez barvy a zápachu, lehčí než vzduch (relativní hustota 0,55 při 20&nbsp;°C). == Příprava == Hlavním zdrojem methanu je přírodní surovina [[zemní plyn]]. Přímá příprava sloučením [[uhlík]]u s [[vodík]]em 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]] : C + 2 S → CS₂, který pak reakcí se [[sulfan]]em (sirovodíkem) a [[měď|mědí]] dá methan : CS₂ + 2 H₂S + 8 Cu → CH₄ + 4 Cu₂S. Jinou možností je reakce [[karbid hliníku|karbidu hliníku]] s vodou : Al₄C₃ + 12 H₂O → 3 CH₄ + 4 Al(OH)₃. Laboratorně se dá připravit žíháním směsi [[octan sodný|octanu sodného]] s [[hydroxid sodný|hydroxidem sodným]] (natronovým vápnem) : CH₃COONa + NaOH → CH₄ + Na₂CO₃. == Vlastnosti == Molekula methanu má symetrii pravidelného [[tetraedr|čtyřstěnu]] ([[bodová grupa symetrie]] ''T''_d), 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 [[polarita|polaritu]] vykazují. Methan může reagovat [[exploze|explozivně]] s [[kyslík]]em : CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O. Bod samozážehu je sice velmi vysoký (595&nbsp;°C, teplota vznícení při koncentraci 8,5 % je 537&nbsp; °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&nbsp;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 [[Chlor|chlórem]], je-li reakce iniciována prudkým zahřátím. Za normální teploty probíhá pomalu čtyřstupňově za vzniku chlorovaných derivátů methanu : CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl, : CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl, : CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl, : CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + HCl. Podobně reaguje i s jinými [[halogen]]y. Jinak je málo reaktivní. ;Dokonalé hoření methanu CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O ;Nedokonalé hoření methanu CH₄ + O₂ → 2H₂O + C nebo 2CH₄ + 3O₂ → 4H₂O + 2CO == Výskyt v přírodě == Methan se přirozeně vyskytuje na Zemi: * v [[atmosféra|atmosféře]], kam se dostává zejména jako produkt rozkladu látek biogenního původu ([[bioplyn]]), nebo jako produkt metabolismu velkých přežvýkavců, také z termitišť a z rýžovišť. * v podzemí: ** jako hlavní složka [[zemní plyn|zemního plynu]] ** jako součást [[důlní plyn|důlního plynu]] v [[důl|dolech]] ** rozpuštěný v [[ropa|ropě]] * rozpuštěný ve [[voda|vodě]] některých [[jezero|jezer]], zvláště v [[Afrika|Africe]] (např. jezero [[Kivu]] mezi [[Rwanda|Rwandou]] a [[Demokratická republika Kongo|Kongem]]) * tvoří bublinky pod ledem rozmrzajícího [[permafrost]]u, například na [[Sibiř]]i === Přítomnost ve vesmíru === Ve vesmíru byl nalezen v plynných mračnech v mezihvězdném prostoru. Dále pak je součástí atmosfér velkých [[planeta|planet]] ([[Jupiter (planeta)|Jupiter]], [[Saturn (planeta)|Saturn]], [[Uran (planeta)|Uran]] a [[Neptun (planeta)|Neptun]]) [[Sluneční soustava|sluneční soustavy]]. V pevném stavu je součástí tzv. ''ledových měsíců'' velkých planet a tvoří zřejmě nezanedbatelnou část hmoty [[Transneptunické těleso|transneptunických těles]], případně je vysrážen ve formě ledu nebo jinovatky na jejich povrchu (např. [[Pluto (plutoid)|Pluto]]). Byl také prokázán v [[Koma (astronomie)|komách]] [[kometa|komet]]. === Původ na Zemi === 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.<ref> {{Citace elektronické monografie | příjmení = Brandejská | jméno = Anna | url = http://zpravy.idnes.cz/vedci-znovu-objevili-metan-na-marsu-mohl-by-znamenat-zivot-pal-/vedatech.asp?c=A090115_221725_vedatech_abr | titul = Vědci znovu objevili metan na Marsu, mohl by znamenat život | vydavatel = iDnes | datum vydání = 2009-01-15 | datum přístupu = 2009-1-18 }}</ref> Zprávy některých médií, které z objevu metanu usuzují na existenci života ve vesmíru, jsou proto považovány za nepodložené.<ref> {{Citace elektronické monografie | příjmení = Kubala | jméno = Petr | url = http://www.astro.cz/clanek/3568 | titul = Metan na Marsu není téma pro bulvár | vydavatel = Česká astronomická společnost | datum vydání = 200-01-16 | datum přístupu = 2009-1-18 | jazyk = }}</ref> == Použití == 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 [[kyslík]]em jako pohonná látka v [[raketový motor|raketových motorech]]. V chemickém průmyslu se používá především k výrobě [[oxid uhličitý|oxidu uhličitého]] spalováním se vzduchem a při neúplném spalování k výrobě sazí, používaných jako plnidlo a barvivo v gumárenském průmyslu. == Ekologické účinky == Vzhledem k tomu, že silně absorbuje [[infračervené záření]], patří mezi významné [[skleníkový plyn|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).<ref group=pozn.> Pro přehled účinnosti skleníkových plynů viz tabulka v hesle [[Skleníkový plyn]] </ref> == Poznámky == <references group=pozn. /> == Reference == <references/> === Literatura === * Ibler Z. a kol.: Energetika technický průvodce, 2002 BEN - technická literatura, ISBN 80-7300-026-1 === Související články === * [[Bioplyn]] * [[Anaerobní digesce]] - proces produkce [[bioplyn]]u == Externí odkazy == * [http://www.airliquide.com/en/business/products/gases/gasdata/index.asp?GasID=41 Methane, CH4, Physical properties, safety] * [http://www.umweltlexikon-online.de/fp/archiv/RUBwerkstoffmaterialsubstanz/Methan.php Umweltlexikon] * [http://www.blisty.cz/art/42889.html Metanová časovaná bomba] (o ekologických účincích metanu) {{Commonscat|Methane}}{{Fosilní paliva}}{{Článek z Wikipedie}} [[Kategorie:Alkany]] [[Kategorie:Bioplyn]] [[Kategorie:Zemní plyn]] [[Kategorie:Skleníkové plyny]]

Návrat na stránku „Methan“.