Obtencion Metano 502a13

INTRODUCCIÓN

El metano se produce por la descomposición de substancias vegetales, principalmente celulosa, por la acción de microorganismos, y se desprende del cieno de algunos pantanos, por lo que también suele denominarse gas de los pantanos. El metano se desprende también, más o menos puro, de los volcanes de fango y de algunas aguas y fuentes no cenagosas. Se produce asimismo en las minas de carbón de piedra y de lignito, por descomposición lenta de las materias orgánicas, acumulándose en las hendeduras y cavidades mezclado con nitrógeno y anhídrido carbónico. Este compuesto al o con el aire, gas grisú, produce terribles explosiones, que causan numerosas muertes entre los trabajadores del sector minero, a pesar del uso de la lámpara de seguridad Davy y del metanómetro.

OBJETIVOS El alumno al término de la práctica podrá:  

Obtención del metano por del acetato de sodio. Identificar al metano por sus propiedades físicas y químicas

MATERIALES Reactivos

 Mortero

acetato de sodio





hidróxido de sodio



Matraz

de kitasato

Oxido calcio  Tapón



Soporte universal

Soplete

 Rejilla  Capsula de porcelana

MARCO TEÓRICO

CH3COONa + NaOH -----> Na2CO3 + CH4

El metano (CH4) es el primer miembro de las series de hidrocarburos saturados (familia de las parafinas o alcanos, (CnH2n+2). El gas natural contiene apropiadamente 90% el metano; por lo tanto su síntesis es importante únicamente desde - el punto de vista químico. Aunque la principal fuente de obtención de los alcanos o parafinas es el petróleo, una mezcla compleja de hidrocarburos que van desde el metano hasta tetra y pentacontanos, es de gran importancia la síntesis a partir de reacciones sencillas en el laboratorio, pues con ellas podemos comprobar otras reacciones que dan los alcanos (halogenacion, combustión etc.).

Es de gran importancia recordar que por descomposición de compuestos orgánicos en condiciones anaerobias se obtiene metano.

Procedimientos Sintéticos 1. Proceso Bergius: se hidrogena carbón en presencia de catalizadores a altas temperaturas y presiones. 2. Proceso Fischer-Tropsch: se parte de gas de agua enriquecido con hidrógeno y se le hace pasar por un catalizador en caliente. 3. Destilación Seca: de esta forma se obtiene metano de muchas sustancias orgánicas, como la madera, turba, hulla, rocas bituminosas, etc. 4. Síntesis Directa: se hace actuar el hidrógeno sobre el carbono a 1200ºC.

1. Propiedades físicas: Las moléculas de metano, en sí, son no polares, ya que las polaridades de los enlaces carbono hidrogeno individuales se anulan. La atracción entre moléculas es limitada a las fuerzas de Van-der Waals, en consecuencia el metano es un gas a temperaturas ordinarias. El punto difusión del metano es de -183 °C y su punto de fusión de -161,5° C. El metano es incoloro y, en estado sólido, menos denso que el agua (densidad relativa 0,4); es apenas soluble en agua, pero muy soluble en líquidos orgánicos, como la gasolina, éter y alcohol

2. Propiedades químicas 

Son bastantes inertes debido a la elevada estabilidad de los enlaces C-C y C-H y a su baja polaridad. 

No se ven afectados por ácidos o bases fuertes ni por oxidantes como el permanganato. Sin embargo la combustión es muy exotérmica aunque tiene una elevada energía de activación.



Las reacciones más características de los alcanos son las de sustitución:

Combustión del metano: La llama del metano es de color azul, debido a que la combustión con exceso de oxigeno es en general completa. El metano se oxida a CO2 y H2O pero si la combustión es incompleta se forma CO, H2O y un residuo carbonoso, llamado negro de humo.CH4 + 2O 2 CO2 + 2 H2O + calor (213 Kcal/mol)

Fuentes de origen de metano, las principales son:     

Descomposición de los residuos orgánicos. Fuentes naturales (pantanos): 23% Extracción de combustibles fósiles: 20% (el metano tradicionalmente se quemaba y emitía directamente. Hoy día se intenta almacenar en lo posible para reaprovecharlo formando el llamado gas natural). Los procesos en la digestión y defecación de animales. 17%. (Especialmente del ganado). Las bacterias en plantaciones de arroz: 12% digestión anaeróbica de la biomasa

PROCEDIMIENTO OBTENCIÓN METANO

El metano se prepara fácilmente en el laboratorio por la descomposición térmica del acetato de sodio, e hidróxido de sodio en presencia de óxido de calcio como catalizador según la reacción: 1. Combinar 10g de acetato de sodio con 5g de hidróxido de sodio más 5 gramos de óxido calcio.

2. Con uso de soplete calentar con movimiento continuo hasta conseguir que este se vuelve al estado (liquido).

3. Esperar a la solidificación y Llevar la mezcla al sistema de recolección previamente armado y caliente suavemente hasta que funda y empiece a enfebrecer. Deje escapar las primeras porciones del gas para expulsar el aire del equipo y luego recoja el gas desprendido por la reacción.

. 4. Durante la práctica se harán la verificaciones: se esperará hasta que la reacción empiece el desprendimiento de metano para realizar la verificación de la combustión del mismo, según la reacción: CH4+ O2 = CO2 + H2O.

CONCLUSIÓN

En la práctica se llevó a cabo la síntesis de un alcano simple con lo viene a ser el metano [CH4] por medio de la descomposición de una sal de conjugada del ácido acético, el acetato de sodio (CH3COONa), con hidróxido de sodio (NaOH) y óxido de calcio (CaO). Por medio de la aplicación de calor, la reacción se llevó a cabo, liberando por la manguera metano, con el cual se llenaron para luego proceder a las pruebas de identificación. Gracias a estas pruebas de identificación pudimos notar las condiciones físicas y químicas de este gas, ya que para lograr estas identificaciones fue necesario utilizar dos diferentes prácticas.

BIBLIOGRAFÍA

www.ingenieriaquimica.org/.../reaccion-para-la-obtencion-del-metano-p... https://es.idoub.com/doc/92305349/obtencion-de-metano www.buenastareas.com/materias/metano-obtencion-oxido-de-calcio/0