سوختن متان
سوختن متان
سوخت (هر منبع هیدروکربنی) + اکسیژن ---> CO2 + آب + انرژی
در مورد متان نیز وضعیت به همین شکل است.
متان گازی طبیعی است که از طبیعت استخراج شده و به عنوان سوخت مصرف می شود. متان، جزو اصلی گاز مورد استفاده در آشپزخانه و بخاری ها در بسیاری از کشورها است.
یک مولکول متان از یک اتم کربن و 4 اتم هیدروژن تشکیل شده است و فرمول شیمیایی آن CH4 است. چهار اتم هیدروژن به اتم مرکزی کربن متصل شده اند و در چهار جهت غیر هم صفحه امتداد دارند. شکل مولکول متان، سه بعدی و تتراهدرال(چهاروجهی) است.
وقتی متان می سوزد، پیوندهای C-H شکسته می شوند. هر دو اتم C و H، پیوندهای جدیدی با اکسیژن تشکیل می دهند و دی اکسید کربن (CO2) و آب تشکیل می شود. اکسیژن موجود در هوا دارای فرمول O2 است:
CH4 + O2 ---> CO2 + H2O
اما مشخص است که یک مولکول اکسیژن برای سوختن یک مولکول متان کافی نیست. متان دارای 5 اتم است (یک اتم کربن و 4 هیدروژن).
اتم کربن به دو اتم اکسیژن نیاز دارد تا یک مولکول CO2 تشکیل دهد. یک جفت اتم هیدروژن به یک اتم اکسیژن نیاز دارد تا مولکول آب تشکیل دهد. پس با جمع زدن، مولکول متان به 4 اتم اکسیژن نیاز دارد.
از یک مولکول متان، یک مولکول دی اسید کربن و دو مولکول آب تشکیل می شود. معادله موازنه شده این واکنش به صورت زیر است:
CH4 + 2O2 ---> CO2 + 2H2O
اعدادی که در کنار فرمول های شیمیایی مواد مشاهده می کنید، ضرایب واکنش هستند. این اعداد نسبت بین تعداد مولکول ها را بیان می کنند.
گاز طبیعی، پاک ترین سوخت فسیلی است. دیگر سوخت های فسیلی مانند نفت و کک، از لحاظ شیمیایی از گاز طبیعی، پیچیده تر هستند و در هنگام سوختن، مقدار گوناگونی از آلاینده های مضر را آزاد می کنند. از آن جایی که گاز طبیعی، به طور عمده متان است، سوختن گاز طبیعی، محصولات جانبی کم تری نسبت به دیگر سوخت های فسیلی آزاد می کند.