Obtencion del metano

A. Generalidades. Son compuestos químicos (v.) que contienen únicamente carbono e hidrógeno. El carbono tiene la peculiaridad de formar cadenas consigo mismo por medio de enlaces covalentes C-C. Esta particularidad es, probablemente, consecuencia de un conjunto de factores, como la distribución de los cuatro electrones de valencia (v.) del átomo de carbono, la naturaleza casi invariablementecovalente de sus cuatro enlaces (que se saturan fácilmente con otros átomos de carbono o de hidrógeno), la facilidad con que en la formación de estos enlaces el átomo de carbono adquiere configuración electrónica de gas noble, y la falta en el carbono tetracovalente de toda tendencia a captar o ceder pares de electrones (v. ENLACES Químicos). La energía de enlace simple C-C es relativamente alta (58,6Kcal/mol.) lo que está de acuerdo con la facilidad con que se unen entre sí los átomos de carbono. Ahora bien, en las cadenas carbonadas -C-C-C-C- todos los átomos de carbono tetravalentes tienen valencias sin saturar, que satisfacen preferentemente con átomos de hidrógeno para dar lugar a la serie casi ilimitada de h. presentes en la naturaleza. Y la explicación de este hecho puede ser que elenlace carbono-hidrógeno posee una energía de enlace de 87,3 Kcal/mol., superior a cualquier otro enlace carbono-elemento excepto el carbono-flúor.

La clasificación de los h., atendiendo a elementos estructurales, presenta tres grupos fundamentales: a) Alifáticos, de cadena abierta. b) Alicíclicos, semejantes a los anteriores, pero con las cadenas carbonadas formando ciclos. c)Aromáticos, que son compuestos hidrocarbonados que contienen por lo menos un núcleo o anillo bencénico.

B. Hidrocarburos alifáticos. Los compuestos hidrocarbonados de cadena abierta pueden dividirse, a su vez, en saturados y no saturados. En los primeros, todos los enlaces carbono-carbono son sencillos, mientras que en los no saturados hay enlaces carbono-carbono dobles o triples.Alcanos. Se les denomina generalmente h. saturados, h. paraf ínicos o parafinas (del latín parum af f inis, poca afinidad). Tienen el número máximo de átomos de hidrógeno compatible con la tetravalencia del carbono. Por esto son compuestos totalmente saturados, de fórmula general CnH2n+2, donde n es un número entero. Los compuestos derivados de la fórmula anterior forman una serie homólogaen la que cada uno difiere del anterior o del posterior en un grupo metileno CH2.

La parafina más sencilla es el metano, CH4. Es el principal producto orgánico gaseoso de la degradación de los pantanos y fue descubierto e identificado por Volta en 1778 quien le dio el nombre de «gas de los pantanos». Está presente en un 40% en volumen en el gas del alumbrado y se puede obtener encantidades considerables por fermentación bacteriana de los lodos y cienodel alcantarillado. Forma también parte del gas natural, de los gases de los pozos petrolíferos y puede presentarse en grandes bolsas gaseosas a elevada presión mezclado con el aire en las minas de hulla y antracita (grisú), mezcla sumamente explosiva que constituye un grave peligro.

La primera síntesis delmetano fue llevada a cabo por Berthelot en 1856, haciendo pasar una mezcla de sulfuro de carbono y sulfuro de hidrógeno sobre cobre caliente: CS2+2H,S+8Cu=CH4+4Cu2SExisten numerosos métodos industriales y de laboratorio para preparar metano con buen rendimiento, pero actualmente las mayores cantidades se obtienen del gas natural, del gas de los pozos petrolíferos y del traqueo del petróleo (v.). Es ungas incoloro e inodoro y no es tóxico. A presión normal hierve a -1640C y su punto de fusión es de -184° C. Estructuralmente tiene una configuración espacial totalmente simétrica, con las cuatro valencias del carbono dirigidas hacia los vértices de un tetraedro regular coincidiendo con los ejes de los cuatro orbitales híbridos del carbono, y precisamente en estas direcciones se sitúan los...