O elemento carbono é único: en combinación con, aproximadamente, media ducia doutros elementos forma máis dun millón de compostos coñecidos, e deste xeito ten unha química máis extensa que a de calquera outro elemento. Non é de sorprender que haxa un enorme interese no estudo do carbono e os seus derivados, xa que os seus compostos interveñen en todos os procesos vitais. Un dos problemas máis intrigantes na ciencia é o descubrimento das relacións que hai entre a estrutura molecular e a actividade fisiolóxica.
Entre os derivados do carbono atópanse os hidrocarburos, que como o seu nome indica, son compostos formados unicamente por carbono e hidróxeno. Os hidrocarburos tamén reciben o nome de alcanos, sendo o metano o composto de estrutura máis sinxela, constando unicamente dunha molécula de carbono e catro de hidróxeno.
Xa na antigüidade observouse a existencia na natureza de correntes gasosas combustibles que saen do interior da terra; con todo o coñecemento concreto do metano débese a Volta (1778) e a Henry (1805), que ensinaron a diferencialo doutros gases combustibles.
O metano durante moito tempo non tivo aproveitamento algún, pero agora comeza a ser utilizado como fonte de enerxía en numerosas aplicacións; así por exemplo, en Italia, aproveitando a inesgotable produción e por falta de combustibles líquidos, utilízase como carburante para automóbiles e sérvese a presión en depósitos especiais que poden ser facilmente intercambiados nas estacións de servizo; da mesma forma emprégase en Alemaña, particularmente en Renania.
******************************
******************************
Orixes
O metano prodúcese pola descomposición de substancias vexetais, principalmente celulosa, pola acción de microorganismos, e despréndese do cieno dalgúns pantanos, polo que tamén adoita denominarse gas dos pantanos.
O metano despréndese tamén, máis ou menos puro, dos volcáns de lodo e dalgunhas augas e fontes non cenagosas.
Prodúcese así mesmo nas minas de carbón de pedra e de lignito, por descomposición lenta das materias orgánicas, acumulándose nas hendeduras e cavidades mesturado con nitróxeno e anhídrido carbónico. Este composto ao contacto co aire, gas grisú, produce terribles explosións, que causan numerosas mortes entre os traballadores do sector mineiro, a pesar do uso da lámpada de seguridade Davy e do metanómetro.
Xacementos
Nalgúns lugares mana naturalmente da terra, como en Italia, Irán, a República Popular China, América do Norte, etc.
Os Lumes Sacros de Baku (no mar Caspio) non son máis que metano que arde e que vai mesturado con nitróxeno, gas carbónico e vapores de petróleo.
Así mesmo por formar parte do petróleo e do gas natural atópase en todos aqueles lugares ricos en devanditos compostos.
******************************
Propiedades
Físicas
O punto de fusión e o punto de ebulición nos hidrocarburos depende da lonxitude da cadea, debido ás forzas de Van Der Waals. Debido a ésto, ao ser o metano o hidrocarburo máis sinxelo os seus puntos de fusión e ebulición son relativamente baixos, situándose o primeiro en -183ºC e o segundo en -162ºC.
O seu estado natural é gaseoso, do mesmo xeito que o etano, o propano e o butano; e a diferenza dos alcanos desde C5 ata C16 que son líquidos; de aí en diante son sólidos de aspecto céreo.
Ao ser un composto practicamente non polar resulta insoluble en auga, pero si en disolventes apolares como o benceno, éter, tetracloruro de carbono, etc.
Químicas
A mínima polaridad de enlácelos dos hidrocarburos saturados é a causa da súa inercia química, razón pola cal foron chamados parafinas (pouca afinidade). Unicamente dan reaccións de tipo radical, xeralmente de substitución.
Halogenación: se se expón unha mestura de cloro e metano á luz solar prodúcese unha reacción moi violenta. A luz violeta ou ultravioleta escinde a molécula Cl2 en 2Cl, que son as que inician a reacción en cadea.
Pirólisis ou Craqueo: é a descomposición dun composto pola calor. Cando se quenta o metano a uns 600ºC en ausencia de aire teñen lugar rupturas das unións C-H.
Nitración: realízase a reacción con acedo nítrico en fase de vapor a temperaturas superiores a 400ºC, producíndose a substitución dun hidróxeno do alcano por un grupo nitro.
Combustión: se se achega enerxía suficiente para iniciar a reacción, todos os alcanos arden en aire ou osíxeno formando auga e anhídrido carbónico, desprendendo gran cantidade de calor. A oxidación controlada de hidrocarburos constitúe un método industrial de obtención de alcois e ácidos orgánicos.
Ala a vivir ben amigos!!
