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Steckbrief: Methan

Skripte
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Einführung

Kohlenwasserstoffe: Steckbrief: Methan
Abb. 1: Mit solchen Pumpen wird Erdöl gewonnen.
Kohlenwasserstoffe: Steckbrief: Methan
Abb. 1: Mit solchen Pumpen wird Erdöl gewonnen.

Übersicht

Im Folgenden ist eine kurze Übersicht von Methan:
Name:Methan
Chemische FormelCH4
Aggregatszustand (bei 20°C):gasförmig
Erscheinung:geruchsloses, farbloses Gas
Molekülmasse:16 u (=26,569 $\cdot$ 10-27kg)
Dichte:0,72 kg/l
Siedetemperatur:-162°C
Schmelztemperatur:-182°C
Name:Methan
Chemische FormelCH4
Aggregatszustand (bei 20°C):gasförmig
Erscheinung:geruchsloses, farbloses Gas
Molekülmasse:16 u (=26,569 $\cdot$ 10-27kg)
Dichte:0,72 kg/l
Siedetemperatur:-162°C
Schmelztemperatur:-182°C

Die Struktur von Methan

Kohlenwasserstoffe: Steckbrief: Methan
Abb. 2: Methan als dreidimensionales Molekül.
Kohlenwasserstoffe: Steckbrief: Methan
Abb. 2: Methan als dreidimensionales Molekül.
Diesen größtmöglichen Abstand haben sie, wenn das Molekül wie ein Tetraeder angeordnet ist. Der Winkel zwischen den Bindungen beträgt jeweils 109,5°.
Diese Tetraederstruktur findest du aber nicht nur bei Methan, sondern bei jedem Kohlenwasserstoff. Nehmen wir z.B. Ethan. Mit seiner Summenformel von C2H6 besteht es aus zwei CH3-Gruppen. Wenn du jetzt einen Tetraeder um das eine Kohlenstoffatom zeichnen würdest, dann würden an drei der vier Ecken des Tetraeders ein Wasserstoffatom liegen. Auf der letzten Ecke liegt das zweite Kohlenstoffatom. Um dieses Kohlenstoffatom könntest du jetzt erneut einen Tetraeder zeichnen. Die drei gebundenen Wasserstoffatome würden nun wieder auf drei der Ecken liegen, während die 4. Ecke vom anderen Kohlenstoff eingenommen wird. So kannst du die Struktur jedes Moleküls mit Tetraedern darstellen.

Eigenschaften von Methan

Irrtümlicherweise heißt es immer, dass Methan das Gas ist, welches unserer Flatulenz den unangenehmen Geruch verleiht, doch Methan ist eigentlich geruchslos. Es ist nicht mal, wie manchmal behauptet wird, giftig. Die einzigen Symptome, die beim Kontakt mit Methan auftreten können, sind Schwindel, niedriger Herzschlag und Taubheitsgefühle in den Armen. Diese Symptome entstehen, wenn das Methan den Sauerstoff aus der Atemluft verdrängt. Es ist also kein direktes Risiko durch Methan, sondern kann bei jedem anderen Gas auch auftreten.
Eine wichtige Eigenschaft des Methans ist seine exotherme Reaktion mit Sauerstoff. Es verbrennt dabei vollständig zu Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O). Dabei wird auch eine große Menge Energie frei, die genutzt werden kann, um z.B. Motoren anzutreiben oder zu heizen.
$\begin{array}[t]{rll} CH_4&+&2\,O_2&\rightarrow&CO_2&+&H_2O \\[5pt] \end{array}$
Methan ist auch als Treibhausgas bekannt. Es absorbiert von der Erde reflektierte Infrarotstrahlung und gibt diese als Wärmestrahlung wieder ab, was zur Folge hat, dass sich das Erdklima mit der Zeit langsam erwärmt. Dabei hat es einen viel größeren Treibhauseffekt als Kohlenstoffdioxid.
Kohlenwasserstoffe: Steckbrief: Methan
Abb. 3: In solchen Reaktoren wird Biogas gewonnen.
Kohlenwasserstoffe: Steckbrief: Methan
Abb. 3: In solchen Reaktoren wird Biogas gewonnen.
Bildnachweise [nach oben]
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