甲烷,化學式CH4,是最簡單的烴,由一個碳和四個氫原子通過sp3雜化的方式組成。
正四面體結構,四個鍵的鍵長相同鍵角相等。在標準狀態下甲烷是一無色無味氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時所產生的沼氣其實就是甲烷。
甲烷主要是作為燃料,如天然氣和煤氣,廣泛應用於民用和工業中。作為化工原料,可以用來生產乙炔 、氫氣、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氫氰酸等。
甲烷在自然界分佈很廣,是天然氣、沼氣、煤礦坑道氣及可燃冰的主要成分之一。它可用作燃料及製造氫、一氧化碳、炭黑、乙炔、氫氰酸及甲醛等物質的原料。
413kJ/mol、109°28′,甲烷分子是正四面體空間構型,上面的結構式只是表示分子裏各原子的連接情況,並不能真實表示各原子的空間相對位置。
甲烷的產生:據德國核物理研究所的科學家經過試驗發現,植物和落葉都產生甲烷,而生成量隨着温度和日照的增強而增加。另外,植物產生的甲烷是腐爛植物的10到100倍。他們經過估算認為,植物每年產生的甲烷佔到世界甲烷生成量的10%到30%。
CH4+2O2=CO2+2H2O(完全燃燒生成CO2和水)
2CH4+3O2=2CO+4H2O(不完全燃燒時生成CO和水)
天王星的大氣層也存在甲烷和氫氣。據德國核物理研究所的科學家經過試驗發現,植物和落葉都產生甲烷,而生成量隨着温度和日照的增強而增加。另外,植物產生的甲烷是腐爛植物的10到100倍。他們經過估算認為,植物每年產生的甲烷佔到世界甲烷生成量的10%到30%。行星中發現甲烷據國外媒體報道,美國天文學家19日宣佈,他們首次在太陽系外一顆行星的大氣中發現了甲烷,這是科學家首次在太陽系外行星探測到有機分子,從而增加了確認 太陽系外存在生命的希望。該小組還證實了先前的猜測,即這顆名叫HD 189733b的行星的大氣中有水。
甲烷是創造適合生命存在的條件中,扮演重要角色的有機分子。美國宇航局噴氣推進實驗室的天文學家,利用繞軌運行的“哈勃”太空望遠鏡得到了一張行星大氣的紅外線分光鏡圖譜,並發現了其中的甲烷痕跡。
行星HD 189733b位於狐狸座,距地球63光年,是一類叫做“熱木星”大行星,其表面灼熱,不可能存在液態水。HD 189733b圍繞其恆星轉一圈只需兩天。由於距離恆星太近,這顆行星表面温度高達900℃(1650華氏度),足以把銀子熔化。
不過,值得注意的是探測到甲烷。這種方法可以沿用到環繞所謂的“可居住區” (Goldilocks Zone)中温度較低的恆星運轉的其它行星,“可居住區”不冷也不熱,正好適合孕育生命
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