メタンとしても知られる四水素化炭素は、化学式 CH4 で表される無色無臭の可燃性ガスです。これは天然ガスの主成分であり、多くの工業プロセスで燃料源および原料として使用されます。
| IUPAC名 | メタン |
| 分子式 | CH4 |
| CAS番号 | 74-82-8 |
| 同義語 | 沼地ガス、CH4 |
| インチチ | InChI=1S/CH4/h1H4 |
四水素化炭素の性質
四水素化炭素の式
四水素化炭素の化学式は CH4 で、天然ガスの主成分である無色無臭の気体です。
四水素化炭素のモル質量
メタンのモル質量は 16.04 g/mol です。これは 1 モルのメタン分子の質量であり、物質の特定の質量に含まれる分子の数を計算するために使用されます。
四水素化炭素の沸点
メタンの沸点は-162℃です。これは、この温度ではメタンの蒸気圧が大気圧と等しく、液体が沸騰し始めることを意味します。
四水素化炭素 融点
メタンの融点は-182.5℃です。これは、固体のメタンが液体に変わる温度です。
四水素化炭素の密度 g/mL
標準温度および圧力におけるメタンの密度は 0.717 g/mL です。これは、体積 1 ミリリットルのメタンの質量が 0.717 グラムであることを意味します。
四水素化炭素の分子量
メタンの分子量は 16.04 g/mol で、これはメタン分子内の 4 つの水素原子と 1 つの炭素原子の原子量の合計です。
四水素化炭素の構造
メタンは、中心に炭素原子があり、それに 4 つの水素原子が結合した四面体の分子構造を持っています。メタンの結合角は 109.5°、結合長は約 1.09 Å です。この分子は非極性であり、その対称的な構造により永久的な電気双極子モーメントを持たないことを意味します。メタンは標準的な温度および圧力のガスであり、多くの工業プロセスで燃料源および原料として使用されます。
| 外観 | 無色の気体 |
| 比重 | 0.554 (空気 = 1) |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 16.04g/モル |
| 密度 | 標準温度および圧力で 0.717 g/mL |
| 融合点 | -182.5℃ |
| 沸点 | -162℃ |
| フラッシュドット | 該当なし |
| 水への溶解度 | 1.15g/L |
| 溶解性 | 有機溶剤に可溶 |
| 蒸気圧 | 該当なし |
| 蒸気密度 | 0.554 (空気 = 1) |
| pKa | 該当なし |
| pH | 該当なし |
四水素化炭素の安全性と危険性
四水素化炭素 (メタン) は可燃性ガスであり、発火源にさらされると発火または爆発する可能性があります。密閉空間では、メタンが酸素を置換し、窒息を引き起こす可能性があります。メタンは強力な温室効果ガスでもあり、気候変動の原因となります。メタンを取り扱うときは、適切な安全対策を講じ、地域の規制や業界基準に従うことが重要です。
| ハザードシンボル | フラム。ガス |
| セキュリティの説明 | 2/2/2 |
| 国連識別番号 | UN1956 |
| HSコード | 2709.00.90 |
| 危険等級 | 2.1 |
| 梱包グループ | 該当なし |
| 毒性 | 高濃度のメタンを吸入すると窒息を引き起こし、密閉空間内の酸素が置き換わる可能性があります。 |
四水素化炭素の合成方法
四水素化炭素 (メタン) は、生物学的、化学的、熱化学的方法など、いくつかの方法で合成できます。最も一般的な合成方法は、メタン生成の生物学的プロセスによるもので、メタン生成古細菌やその代謝の副産物としてメタンを生成する細菌などの微生物が関与します。化学プロセスでは、触媒の存在下で二酸化炭素と水素ガスを反応させることによってメタンを生成できます。さらに、メタンは、ガス化や熱分解などの熱化学プロセスを通じて石炭や天然ガスから生成できます。これらの方法では、酸素の不在下で燃料源を高温に加熱して、使用前に分離および精製できるメタンなどのガス混合物を生成します。
四水素化炭素の用途
四水素化炭素 (メタン) は多用途で広く使用されているエネルギー源であり、発電、暖房、輸送、農業などのさまざまな産業で応用されています。これは天然ガスの主成分であり、家庭の暖房や調理用の燃料として使用されます。発電産業では、メタンを燃焼させて蒸気を生成し、その蒸気でタービンに動力を供給して電気を生成します。輸送分野では、車両や船舶の燃料として使用されます。メタンは、メタノールや水素などの化学物質の製造の原料としても使用され、冷凍業界では冷媒ガスとして使用されます。さらに、メタンは農業では灌漑ポンプの燃料として、また畜産では厩舎を暖めるために、また動物飼料のエネルギー源として使用されます。