ميثان

**الخواص**
عام
الإسم	ميثان

بناء لويس
شكل الجزيء
الصيغة الجزيئية	CH₄
الوزن الجزيئي	16.04 u
أسماء أخرى	غاز المستنقعات, ميثيل هيدريد
رقم CAS	74-82-8
تصرفات الحالة
نقطة ذوبان	90.6 K و−182.6 C°
نقطة غليان	111.55 K و−161 C°
النقطة الثلاثية	90.6 K و−182 C° 0.117 بار
النقطة الحرجة	190.6 K و−82.6 C° 46 بار
	1.1 kJ/mol
	8.17 kJ/mol
خصائص الغاز
	-74.87 kJ/mol
	-50.828 kJ/mol
	188 J/mol•K
	35.69 J/mol•K
Safety
تأثير سريع	الإختناق:في الحالات الخطيرة يسبب فقدان الوعي,توقف القلب,يتم نقل المركب على في درجة حرارة منخفضة,التعرض للغاز له تأثير حارق.
تأثير مستمر	???
نقطة وميض	-188 C°
نقطة إشتعال ذاتي	600 C°
حد الإنفجار	5-15%
معلومات إضافية
الخواص	NIST WebBook
شهادة بيانات أمان المواد	Hazardous Chemical Database
تم استخدام وحدات SI بقدر الإمكان. وإذا لم يذكر غير ذلك فقد تم استخدام الظروف القياسية.

أبسط الهيدروكربونات, الميثان وهوغاز, له الصيغة الكيميائية CH₄. الميثان النقي ليس له رائحة, ولكن عند إستخدامه تجاريا يتم خلطه بكميات ضئيلة من الكبريت القوي الرائحة. المركبات مثل إثيل مركبتان تمكن من تتبع أثار الميثان في حالة حدوث تسريب.

وكمكون رئيسي للغاز الطبيعي, فإن الميثان أحد أنواع الوقود المهمة. وحرق جزيء واحد من الميثان في وجود الأكسجين ينتج جزيء من ثاني أكسيد الكربون CO₂, و2 جزيء من الماء H₂O.

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

الميثان أيضا أحد غازات الصوبة الزجاجية وله عزم تدفئة عام يبلغ 21. ويبلغ المتر المكعب من الميثان 717 جرام.

مصادر الميثان

المصادر الرئيسية للميثان:

تحلل المخلفات العضوية.
المصادر الطبيعية: المستنقعات 23%
وقود حفريات 20%

يتم استخراج الميثان من الرواسب الجيولوجية حيثقد يكون مصاحب لأنواع الوقود الهيدروكربوني الأخرى.

عملية الهضم في الحيوانات ((ماشية) 17%

تمثل عمليات الهضم في الحيوانات 17% من إنبعاثات الميثان

البكتريا التى تتواجد أثناء زراعة الأرز.
تسخين أوحرق الكتلة الحيوية لاهوائيا

60% من الإنبعاثات التى تنتج الميثان ناتجة من الأنشطة البشرية, وخاصة الأنشطة الزراعية. وخلال 200 سنة السابقة, تضاعف هجريز الغاز في الغلاف الجوي من 0.8 إلى 1.6 جزء في المليون.

كما حتى الميثان يصنف على أنه كتلة حيوية لأنه يمكن حتى ينتج من الحرق الاهوائي لبعض المواد العضوية.

المصادر الصناعية

يمكن تصنيع الميثان وإستخدامه صناعيا, بالتفاعلات الكيميائية مثل تفاعل ساباتير (Sabatier reaction), عملية فيشر-تروف (Fischer-Tropsch process), وأيضا من إعادة تكون البخار. كما حتى الغاز يتواجد أيضا في العمليات التى تحدث عند البراكين.

في الضغوط العالية, مثل التى توجد في أعماق المحيطات,قد يكون الميثان كلاثرات صلب مع الماء. وتوجد منه كميات غير معروفة ومن الممكن حتى تكون ضخمة من الميثان في هذا الشكل الرسوبي في المحيط. ويعتقد أنه تنطلق كميات ضخمة من الميثان بطريقة فجائية من هذه الأشكال الرسوبية مما يزيد من ظاهرة السخونة العالمية, كما وقع في الماضى البعيد منذ مايقرب من 55 مليون سنة.

وطبقا لتقديرات أحد المصادر فإن الميثان الموجود في شكل رسوبي في المحيط يقدر بـعشرة ألآف مليار طن.

(BBC) وتقترح النظريات حتى هذه الكميات الضخمة من الميثان يمكن حتى تنطلق فجأة مرة أخرى, وستسبب إزدياد خطير في درجات الحرارة حيث حتى الميثان أقوى بتسع مرات من CO_{2_{في تأثيره على البيت الزجاجي.}}

تفاعلات الميثان

الإحتراق

يوجد عديد من المراحل عند إشتعال الميثان:

يتحول الميثان إلى الجذر ميثيل CH₃, والذى يتحول إلى فورمالهيد (HCHO أوH₂CO). ويتحول الفورمالدهيد إلى الجذر فورمال HCO, والذى بدورهقد يكون أول أكسيد الكربون CO. وهذه العملية يطلق عليها إنحلال حراري:

CH₄ + O₂ → CO + H₂ + H₂O

ثم يتبع ذلك عملية إنحلال حراري تاكسدية, حيث يتأكسد H₂, وينتج عن ذلك H₂O, مما يكرر وجود المتفاعلات النشطة مرة أخرى, ويطلق حرارة. ويحدث هذا بسرعة جدا ، في وقت أقل من المللى ثانية.

H₂ + ½ O₂ → H₂O

واخيرا, يتأكسد CO, ليكون CO₂, وينطلق مزيد من الحرارة. وهذه العملية أبطيء من العمليات الأخرى, وتحتاج لعدد من مللى مترات الثانية لتكتمل:

CO + ½ O₂ → CO₂

تنشيط الهيدروجين

الرابطة التساهمية القوية بين الكربون-الهيدروجين في الميثان هى واحدة من أقوى الروابط الهيديروجينية, وعلى ذلك فإن إستخدامها كمادة اولية في صناعة البتروكيمياويات محدود. ولايزال البحث جاريا عن عامل حفز مناسب لتكسير الرابطة بين C-H في الميثان والألكانات المنخفضة الأخرى.

الهلجنة

الميثان خارج الكرة الأرضية

يعتقد ان الميثان تم تحديد وجوده في أماكن عديدة في النظام الشمسي. ويعتقد أنه تكون خلال العمليات الغير عضوية التى كانت تصاحب تطور النظام الشمسي, كما حتى هناك إعتقاد أنه تكون في وجود حياة على المريخ.

كوكب المشترى
كوكب المريخ
كوكب زحل
- قمر أيابيتوس
- قمر تيتان
كوكب نيبتون
- قمر تريون
كوكب أورانوس
- قمر أريل
- قمر ميرندا
- قمر أوبيرون
- قمر تيتانيا
- قمر أمبريل
المذنب هالي
المذنب هياكوتاكي

كما توجد أثار لغاز الميثان في طبقة رقيقة على القمر التابع للأرض. كما حتى هناك بعض الإكتشافات حول وجود الميثان في السحابات الموجودة بين النجوم.

استخدامات الميثان

تحضر منه الكثير من المركبات العضوية مثل الكلوروفورم ورابع كلوريد الكربون الذي يستخدم في اطفاء الحرائق وكمذيب ايضا,كما يدخل في صناعات كثيرة مثل صناعة البلاستيك والنايلون والكحولات والفورمالدهيد.
يكون حوالي 80%من الغاز الطبيعي المستخدم كوقود.
يستخدم في الاحتراق للحصول على الطاقة ، فالكيلوجرام منه يعطي 13300ثمن.
يحضر منه اسود الكربون الذي يستخدم في حبر الطباعة.
يحضر منه النيتروميثان الذي يستخدم في عمل العقاقير الطبية والمبيدات الحشرية والمفرقعات.
يستخدم في تحضير غاز الاصطناع.

شاهد أيضا

الألكانات. أحد أنواع الهيدروكربونات والتىقد يكون الميثان أبسط أعضائها.
كلاثرات ميثان, نوع من انواع الثلج يحتوى على الميثان.
ميثانوجين, ارشيا ينطلق منهما الميثان كمنتج ثانوي أثناء عمليات الأيض.
تصنيع ميثان تكون الميثان بواسطة الميكروبات.
ميثانوتروف, نوع من أنواع البكتريا التى تستخدم الميثان كمصدر وحيد للكربون والطاقة.
مجموعة ميثيل, مجموعة فعالة تشبه الميثان.