Kohlenstofftetrahydrid, auch Methan genannt, ist ein farbloses, geruchloses, brennbares Gas mit der chemischen Formel CH4. Es ist der Hauptbestandteil von Erdgas und wird in vielen industriellen Prozessen als Brennstoffquelle und Ausgangsstoff verwendet.
| IUPAC-Name | Methan |
| Molekularformel | CH4 |
| CAS-Nummer | 74-82-8 |
| Synonyme | Sumpfgas, CH4 |
| InChI | InChI=1S/CH4/h1H4 |
Eigenschaften von Kohlenstofftetrahydrid
Kohlenstofftetrahydrid-Formel
Die chemische Formel für Kohlenstofftetrahydrid lautet CH4, ein farb- und geruchloses Gas, das den Hauptbestandteil von Erdgas darstellt.
Kohlenstofftetrahydrid-Molmasse
Die Molmasse von Methan beträgt 16,04 g/mol. Dies ist die Masse eines Mols Methanmoleküle und wird zur Berechnung der Anzahl der Moleküle in einer bestimmten Masse der Substanz verwendet.
Siedepunkt von Kohlenstofftetrahydrid
Der Siedepunkt von Methan liegt bei -162°C. Das bedeutet, dass bei dieser Temperatur der Dampfdruck von Methan dem Atmosphärendruck entspricht und die Flüssigkeit zu sieden beginnt.
Kohlenstofftetrahydrid Schmelzpunkt
Der Schmelzpunkt von Methan liegt bei -182,5°C. Dies ist die Temperatur, bei der sich die feste Form von Methan in eine Flüssigkeit verwandelt.
Dichte von Kohlenstofftetrahydrid g/ml
Die Dichte von Methan bei Standardtemperatur und -druck beträgt 0,717 g/ml. Das bedeutet, dass ein Volumen von einem Milliliter Methan eine Masse von 0,717 Gramm hat.
Molekulargewicht von Kohlenstofftetrahydrid
Das Molekulargewicht von Methan beträgt 16,04 g/mol und ist die Summe der Atomgewichte der vier Wasserstoffatome und eines Kohlenstoffatoms im Methanmolekül.
Struktur von Kohlenstofftetrahydrid
Methan hat eine tetraedrische Molekülstruktur mit dem Kohlenstoffatom im Zentrum und den vier daran gebundenen Wasserstoffatomen. Die Bindungswinkel in Methan betragen 109,5° und die Bindungslängen betragen etwa 1,09 Å. Das Molekül ist unpolar, hat also aufgrund seiner symmetrischen Struktur kein permanentes elektrisches Dipolmoment. Methan ist ein Gas mit Standardtemperatur und -druck und wird in vielen industriellen Prozessen als Brennstoffquelle und Ausgangsstoff verwendet.
| Aussehen | Farbloses Gas |
| Spezifisches Gewicht | 0,554 (Luft = 1) |
| Farbe | Farblos |
| Geruch | Geruchlos |
| Molmasse | 16,04 g/Mol |
| Dichte | 0,717 g/ml bei Standardtemperatur und -druck |
| Fusionspunkt | -182,5°C |
| Siedepunkt | -162°C |
| Blitzpunkt | N / A |
| Löslichkeit in Wasser | 1,15 g/L |
| Löslichkeit | Löslich in organischen Lösungsmitteln |
| Dampfdruck | N / A |
| Wasserdampfdichte | 0,554 (Luft = 1) |
| pKa | N / A |
| pH-Wert | N / A |
Sicherheit und Gefahren von Kohlenstofftetrahydrid
Kohlenstofftetrahydrid (Methan) ist ein brennbares Gas, das sich entzünden oder explodieren kann, wenn es einer Zündquelle ausgesetzt wird. In geschlossenen Räumen kann Methan Sauerstoff verdrängen und zum Ersticken führen. Methan ist außerdem ein starkes Treibhausgas, das zum Klimawandel beiträgt. Beim Umgang mit Methan ist es wichtig, angemessene Sicherheitsvorkehrungen zu treffen und die örtlichen Vorschriften und Industriestandards zu befolgen.
| Gefahrensymbole | Flam. Gas |
| Sicherheitsbeschreibung | 2/2/2 |
| UN-Identifikationsnummern | UN1956 |
| HS-Code | 2709.00.90 |
| Gefahrenklasse | 2.1 |
| Verpackungsgruppe | N / A |
| Toxizität | Das Einatmen hoher Methankonzentrationen kann zum Ersticken führen und in geschlossenen Räumen Sauerstoff verdrängen. |
Methoden zur Synthese von Kohlenstofftetrahydrid
Kohlenstofftetrahydrid (Methan) kann auf verschiedene Weise synthetisiert werden, darunter biologische, chemische und thermochemische Methoden. Die gebräuchlichste Synthesemethode ist der biologische Prozess der Methanogenese, an dem Mikroorganismen wie methanogene Archaeen und Bakterien beteiligt sind, die Methan als Nebenprodukt ihres Stoffwechsels produzieren. Bei dem chemischen Prozess kann Methan durch die Reaktion von Kohlendioxid mit Wasserstoffgas in Gegenwart eines Katalysators hergestellt werden. Darüber hinaus kann Methan durch thermochemische Prozesse wie Vergasung oder Pyrolyse aus Kohle oder Erdgas hergestellt werden. Bei diesen Methoden wird die Brennstoffquelle in Abwesenheit von Sauerstoff auf hohe Temperaturen erhitzt, wodurch ein Gasgemisch, einschließlich Methan, entsteht, das vor der Verwendung abgetrennt und gereinigt werden kann.
Verwendung von Kohlenstofftetrahydrid
Kohlenstofftetrahydrid (Methan) ist eine vielseitige und weit verbreitete Energiequelle mit Anwendungen in verschiedenen Branchen, darunter Stromerzeugung, Heizung, Transport und Landwirtschaft. Es ist ein Hauptbestandteil von Erdgas und wird als Brennstoff zum Heizen von Häusern und zum Kochen von Speisen verwendet. In der Energieerzeugungsindustrie wird Methan verbrannt, um Dampf zu erzeugen, der Turbinen zur Stromerzeugung antreibt. Im Transportsektor wird es als Treibstoff für Fahrzeuge und die Schifffahrt verwendet. Methan wird auch als Ausgangsstoff bei der Herstellung von Chemikalien wie Methanol und Wasserstoff verwendet und in der Kälteindustrie als Kühlgas eingesetzt. Darüber hinaus wird Methan in der Landwirtschaft als Treibstoff für Bewässerungspumpen und in der Viehhaltung zum Heizen von Ställen sowie als Energiequelle für Tierfutter verwendet.