Fórmula geral

CH4

*ESTUDO DO METANO

*O metano é o elemento mais simples e o

representante da família  dos alcanos.

*Esta constituído por um (1) átomo de carbono unido

a quatro (4) átomos de hidrogénio por ligações

covalente.

*A molécula do metano forma um tetraedro

regular, as suas quatro ligações estão dirigidas a

quatro vértices, formando ângulos de 109*28" . 

*Embora as quatro ligações  (C - H)  sejam polares,

a disposição simétrica dos átomos na molécula

implica que a polaridade resultante destas

ligações seja igual a zero e  a molécula por tanto

é apolar, quer dizer existe compensação das

ligações.

*O Metano, conhecido também gás dos pântanos,

gás grisú ou como biogás.

*Propriedades físicas do Metano

*O metano é um gás inodoro e incolor,

*Temperatura de ebulição é 162ᵒC

*Sua molécula é tetraédrica e apolar (CH4), de pouca

solubilidade em água, 

*Solúvel em álcool

*Está contida em quase todos os gases naturais.

*Propriedades químicas do gás metano

*O metano forma um radical metila (CH3), que reage com o

oxigénio, daí a facilidade de entrar em combustão:

*1. Quando a reacção ocorre numa atmosfera rica em

oxigénio e a temperaturas elevadas, o metano arde com

uma chama incolor, produzindo dióxido de carbono e água

(combustão completa) 

equação do processo de combustão completa: 

CH4 + 2O2 → CO2 +  2H2O  ΔH=-891,40Kj

*2. Quando a reacção ocorre numa atmosfera pobre

em oxigénio (combustão incompleta), o metano

arde com uma chama amarelada e os produtos

resultantes são:

   a) Monóxido de carbono (tóxico)

 CH4 + 3/2O2 → CO +  2H2O 

b) Carbono livre (negro de fumo)

 CH4 + O2 → C (s) +  2H2O

*Decomposição térmica do metano,

  A 1000ᵒC de temperatura e em ausência de oxigénio do ar, o metano decompõe-se (pirolises):

CH4 + Calor → C (s) +  2H2(g) Metano carbono (livre)

*4. Reacção de substituição: (cloração)*O metano em presença de raios ultravioletas reage vigorosamente com o cloro molecular produzindo o clorometano e o cloreto de hidrogénio:

a) Formação do clorometano

  CH4 + Cl2(g)    →    CH3Cl   +  HCl(g)

*Este tipo de reacção denomina-se reacção de substituição, porque o átomo de cloro substitui o átomo de hidrogénio na molécula do metano.

A substituição continua até a substituição dos quatro átomos de hidrogénio por átomos de cloro.

b) Formação do diclorometano

   CH3Cl   + Cl2(g)       →      CH2Cl2   +  HCl(g)

c) Formação do triclorometano

CH2Cl2   + Cl2(g)       →      CHCl3   +  HCl(g)

d) Formação do tetracloreto de carbono

CHCl3   + Cl2(g)       →      CCl4   +  HCl(g)

*MECANISMO DA REACÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO

*É uma forma detalhada para explicar o processo químico:

a) Reacção de iniciação (formação dos radicais

livres):

Cl : Cl    →  Cl .   +    Cl .

átomos de cloro (ruptura homolítica) Luz U-V          radicais livres       

*b) Reacção de propagação

 Cl.  +  CH4   →   CH3.   +   

HCl(g) radical        metano         Luz U-V    radical metilo        cloreto de hidrogénio

Cl.    +    CH3.    → CH3 -Cl

radical    radical metila      Luz U-V          clorometano        

*Fontes de gás metano:• Decomposição de resíduos orgânicos;

• Extracção de combustível mineral;

• Processo de digestão em animais herbívoros;

Os resíduos de animais e plantas que se depositam no fundo de rios e mares se transformam em gás metano, como também os alimentos ingeridos por ruminantes.

No final da digestão, bois e vacas podem exalar um cheiro nada agradável, é o gás metano.

A extracção de metano de depósitos geológicos possibilita o aparecimento de um combustível mineral, este pode ser usado com uma fonte de energia alternativa.

*Obtenção de Metano

*Este composto pode ser extraído de fontes naturais como, por exemplo, dos pântanos, ou por aquecimento ou combustão de biomassa anaeróbica.

*APLICAÇÕES DO METANO

*O metano utiliza-se como matéria-prima na indústria

de álcool, aldeídos, cetonas, ácidos orgânicos e

derivados  halogenados.

*O metano utiliza-se como combustível (constitui

quase 80% do gás natural).

*Utiliza-se na obtenção do negro de fumo (recheio para

artigos de caucho e pigmentos de tintas).

*F i m

* Março/2015

*manueldamata.blogs.sapo.pt