Estructura quimica de metano
Etileno
La forma tetraédrica es muy importante en química orgánica, ya que es la forma básica de todos los compuestos en los que un átomo de carbono está unido a otros cuatro átomos. Obsérvese que el ángulo de enlace tetraédrico de \(\ce{\sf{H-C-H}}) es de 109,5°.
El uso que hace la teoría del enlace de valencia de los orbitales atómicos superpuestos para explicar cómo se forman los enlaces químicos funciona bien en moléculas diatómicas sencillas como el H2. Sin embargo, cuando moléculas con más de dos átomos forman enlaces estables, necesitamos un modelo más detallado. Un buen ejemplo es el metano (CH4). Según la teoría del enlace de valencia, la estructura de una especie covalente puede representarse mediante una estructura de Lewis.
Experimentalmente, se ha demostrado que los cuatro enlaces carbono-hidrógeno de la molécula de metano son idénticos, lo que significa que tienen la misma energía de enlace y la misma longitud de enlace. Además, la teoría VSEPR sugiere que la geometría del átomo de carbono en la molécula de metano es tetraédrica (2), y existe una gran cantidad de pruebas teóricas y experimentales que apoyan esta predicción.
Producción de metano
El metano (US: /ˈmɛθeɪn/ MEH-thayn, UK: /ˈmiːθeɪn/ MEE-thayn) es un compuesto químico con la fórmula química CH4 (un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno). Es un hidruro del grupo 14, el alcano más simple y el principal componente del gas natural. La relativa abundancia de metano en la Tierra lo convierte en un combustible económicamente atractivo, aunque su captura y almacenamiento plantea dificultades técnicas debido a su estado gaseoso en condiciones normales de temperatura y presión.
El metano natural se encuentra tanto bajo tierra como bajo el lecho marino y se forma por procesos geológicos y biológicos. La mayor reserva de metano se encuentra bajo el lecho marino en forma de clatratos de metano. Cuando el metano llega a la superficie y a la atmósfera, se conoce como metano atmosférico[9] La concentración de metano en la atmósfera terrestre ha aumentado en torno a un 150% desde 1750, y representa el 20% del forzamiento radiativo total de todos los gases de efecto invernadero de larga vida y mezclados globalmente[10] También se ha detectado en otros planetas, incluido Marte, lo que tiene implicaciones para la investigación astrobiológica[11].
Qué es el metano
El átomo de carbono central de la molécula de metano tiene 4 electrones de valencia y, por tanto, necesita 4 electrones más de cuatro átomos de hidrógeno para completar su octeto. Los átomos de hidrógeno tienen un ángulo de enlace de 109 grados, lo que da a la molécula una geometría tetraédrica.
El metano es uno de los principales componentes del gas natural. La combustión de una molécula de metano en presencia de oxígeno libera una molécula de CO2 (dióxido de carbono) y dos moléculas de H2O (agua):
La fuerza del enlace covalente carbono-hidrógeno de la molécula de metano es una de las más fuertes de todos los hidrocarburos, por lo que su uso como materia prima química es limitado. La búsqueda de la forma de facilitar la activación del enlace C-H en el metano y otros alcanos bajos es un área de investigación con una importancia industrial considerable.
El metano puro es inodoro, pero cuando se utiliza como combustible suele mezclarse con pequeñas cantidades de compuestos de azufre de fuerte olor, como el etilmercaptano, para permitir la detección de fugas. El metano es un gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento global de 22 (lo que significa que tiene 22 veces la capacidad de calentamiento del dióxido de carbono). El metano es el resultado de la descomposición de ciertas materias orgánicas en ausencia de oxígeno. Por ello, también se clasifica como biogás.
Metano pubchem
El gas metano está disponible en la atmósfera en abundancia. Además de en la vasta atmósfera de la Tierra, también está presente en los fondos marinos y bajo la superficie terrestre. Una de las razones más comunes para la liberación de metano es cuando se produce carbón, gas natural o petróleo. Del mismo modo, también se libera metano debido a la transpiración. Otras fuentes de emisión de metano son el ganado, las actividades agrícolas, los vertederos y la degradación de los residuos agrícolas. Al aumentar todas estas actividades, también aumenta la producción de gas metano en nuestra atmósfera.P2. ¿Cuál es la relación entre el gas metano y el medio ambiente?