metana

Metana adalah yang paling sederhana dari senyawa organik, adalah topik dari artikel ini. Struktur dasar, ikatan, dan dua reaksi kimia dasar disajikan dalam artikel ini.

Definisi Metana

Apakah gas yang terdapat pada tanaman yang membusuk, gas alam, dan suasana di bulan Saturnus, Titan, semua memiliki kesamaan? Menyerah? Mereka semua mengandung metana!

Metana adalah sesuatu yang tidak berwarna, tidak berbau, gas mudah terbakar pada suhu kamar dan dapat ditemukan dalam berbagai sumber di bumi. Metana yang ada bumi dapat ditemukan sebagai komponen utama gas alam yang disimpan dalam kerak bumi. Metana juga yang produk sampingan yang umum dari dekomposisi bahan biologis, seperti tanaman yang membusuk atau hewan.

Bumi, bagaimanapun, bukanlah satu-satunya lokasi di mana metana dapat ditemukan di alam semesta. Metana hadir dan dapat dirasakan di wilayah luas ruang serta sistem tata surya di luar kita sendiri. Banyak planet-planet di tata surya kita, termasuk Venus, Saturnus, Uranus, dan Neptunus, mengandung sejumlah besar metana di atmosfer mereka. Bahkan misi Cassini yang baru untuk bulan Saturnus, Titan, menemukan badan besar metana cair dicampur dengan senyawa sejenis lainnya.

Ikatan Dasar

Metana diklasifikasikan sebagai senyawa organik, zat yang terdiri terutama dari karbon dan hidrogen. Bahkan, metana adalah senyawa yang dibuat secara eksklusif dari karbon dan hidrogen, atau hidrokarbon. Dengan rumus CH₄, yaitu, empat atom hidrogen terikat pada atom karbon, metana adalah yang paling sederhana dari hidrokarbon, kelompok ini juga disebut sebagai alkana.

Gambar Metana

Ikatan kimia yang ditemukan dalam metana diklasifikasikan sebagai ikatan kovalen. Sebuah ikatan kovalen terbentuk ketika dua atau lebih atom berbagi satu atau lebih elektron yang terletak di tingkat energi terluar, juga dikenal sebagai kulit valensi. Elektron valensi dari setiap bentuk atom donor berpasangan melalui awan elektron yang overlap untuk menciptakan ikatan kovalen.

Metana membentuk ikatan kovalen dari berbagi elektron tunggal dari masing-masing hidrogen dengan empat elektron valensi berpasangan dari atom karbon tunggal. Atom hidrogen yang disusun di sekitar atom karbon pusat dalam geometri yang dikenal sebagai geometri tetrahedral. Geometri tetrahedral berarti bahwa, jika Anda menarik garis untuk menghubungkan tiga atom hidrogen di sisi yang sama dari molekul, Anda akan memiliki piramida dengan empat muka segitiga.

Reaksi Fundamental

Meskipun metana yang terlibat dalam berbagai reaksi, dua reaksi khususnya yang penting mendasar, pembakaran dan halogenasi. Pembakaran metana oleh sumber industri atau bila dicampur dengan hidrokarbon lainnya dalam gas alam digunakan secara luas dalam industri untuk menghasilkan tenaga listrik dan di dalam rumah untuk menghasilkan panas. Halogenasi melibatkan penambahan halogen, salah satu unsur yang ditemukan dalam kelompok 17 dari tabel periodik, untuk menghasilkan senyawa yang dikenal sebagai metil halida. Produk halogenasi digunakan dalam produksi segala sesuatu dari plastik untuk obat-obatan.

Pembakaran Metana

Pembakaran, reaksi yang sangat umum di kalangan hidrokarbon, melibatkan reaksi metana dengan gas oksigen (O₂). Dengan penambahan panas, api yang terbuka atau percikan, metana mengalami reaksi oksidasi, reaksi yang melibatkan transfer elektron, dalam hal ini, elektron dari setiap atom karbon disumbangkan ke oksigen. Jika pembakaran metana sangat lengkap, produk-produk dari reaksi hanya karbon dioksida (CO₂), air (H₂O), dan panas. Jika tidak tidak hadir oksigen yang cukup untuk pembakaran yang sempurna, karbon monoksida (CO) yang dihasilkan selain karbon dioksida dan air selama proses pembakaran tidak sempurna.

Pembakaran sempurna

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + energi

Pembakaran tidak sempurna

4CH₄ + 7O₂ → 2CO + 2CO₂ + 8H₂O

Halogenasi dari Metana

Reaksi Halogenasi dari metana, seperti yang dinyatakan sebelumnya, melibatkan reaksi metana dengan halogen. Halogen ini bisa ( F₂) menjadi fluorin, klorin (Cl₂), bromin (Br₂), atau yodium I₂). Reaksi terjadi ketika halogen, Cl₂ misalnya, disambar dengan sinar ultraviolet. Lampu ultraviolet memecah ikatan antara dua atom klorin untuk membentuk radikal bebas, atau atom yang mengandung elektron yang tidak berpasangan. Klorin bebas bereaksi dengan radikal molekul metana dengan membentuk ikatan dengan atom karbon untuk membentuk halida metil, klorometana (CH₃Cl), dan menyebabkan hidrogen akan hilang untuk membentuk hidrogen klorida, atau HCl.

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Ringkasan Metana

Metana adalah molekul hidrokarbon organik, molekul yang paling sederhana di antara alkana. Ikatan yang membentuk molekul metana adalah ikatan kovalen dengan geometri tetrahedral. Metana ditemui di bumi dalam bentuk gas alam atau produk dari dekomposisi, dan senyawa ini ditemui di planet lain di dalam dan di luar tata surya kita. Reaksi pembakaran dengan metana menghasilkan karbon dioksida, air, panas, dan dalam kasus pembakaran tidak sempurna, karbon monoksida. Halogenasi Reaksi terjadi ketika halogen bereaksi dengan metana membentuk halida metil.

sumber