Química

Metano

Publicado por Ángeles Méndez

El metano, es el compuesto del carbono más simple, cuya composición se basa en un carbono y cuatro hidrógenos, con fórmula CH4. Se trata de un gas inodoro y sin color, y además es muy poco soluble en agua. Cada uno de los átomos de hidrógeno se encuentran unidos a carbonos por medio de un enlace de tipo covalente. Es un compuesto no polar, el cual se presenta en forma de gas, a una temperatura y presión normales. Hay enormes cantidades de este gas, conocido comúnmente como gas natural, en los depósitos subterráneos y bajo el lecho marino, en concreto, bajo el lecho marino ártico. Naturalmente se produce como producto final en las plantas tras la putrefacción anaeróbica, proceso que se usa para aprovecharlo en producir biogás. También se encuentra presente en las minas de carbón, conociéndose con el nombre de grisú, siendo bastante peligroso pues es muy inflamable y por lo tanto explosivo.
El metano es una de las principales fuentes de energía térmica actualmente pues sufrir una reacción exotérmica de combustión:

CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g)

Nuestros sentidos del olfato y la vista no captan al metano, por lo que a este gas se le suele agregar otros compuestos orgánico azufrado, de un olor bastante intenso, antes de ser usado por los consumidores, de manera que podamos detectar un posible escape.

La reacción de combustión del metano se presenta como un reto para los químicos inorgánicos, pues el metano, junto con otros miles de compuestos derivados del carbono y el hidrógeno, es cinéticamente estable a la oxidación, sin embargo, desde el punto de vista de la termodinámica, dicha reacción no es demasiado favorable. Se necesita aplicar una llama o chispa a la reacción, para que esta consiga llevarse a cabo. Cosa que contrasta bastante con otro compuesto, el silano (SiH4), el cual se inflama cuando entra en contacto con el oxígeno. Esta gran diferencia, ¿a qué se debe? Se podría decir que ocurre lo mismo que en el caso de la reactividad de los halogenuros de carbono y el silicio con el agua, es decir, existe una carencia de orbitales tipo d que están disponibles en los átomos de carbono. Pero, sin embargo, el mecanismo de la oxidación es bastante distinta al mecanismo de la hidrólisis, siendo peligroso aceptar tan sólo una explicación.

Es necesario examinar detenidamente la química de los hidruros, pues muchos de ellos reaccionan de manera violenta con el oxígeno, (algunos no). Por ejemplo, el diborano, con fórmula B2H6, el silano ( SiH4), o el germano (GeH4), todos ellos hidruros que tienen una reacción bastante violenta con el oxígeno. En cambio, el metano ( CH4), el amoniaco ( NH3) y también el sulfuro de hidrógeno ( H2S), siendo hidruros estables a la oxidación cinéticamente hablando. La clave característica es la electronegatividad relativa de los elementos mencionados. Por ejemplo, en el borano, silano o germano, el hidrógeno es el elemento más electronegativo existente, en cambio, el metano, así como el amoníaco y el sulfuro de hidrógeno, poseen un hidrógeno que es el menos electronegativo. Es por tanto que la polaridad del enlace se invierte. El hidrógeno es parcialmente negativo, siendo mucho más reactivo que un átomo de hidrogeno que es parcialmente positivo.

El metano es uno de los gases del efecto invernadero, que contribuye al calentamiento global.

Las reacciones principales que tienen lugar con la participación del metano son por ejemplo combustión, steam reforming, y halogenación. Pero por lo general, las reacciones del metano son difíciles de controlar.

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