構造と結合:
* 四面体: メタンには四面体分子幾何学があり、中心に炭素原子があり、4つの水素原子が結合しています。
* 共有結合: 炭素および水素原子は、強力な共有結合によってリンクされています。
* 非極性: 対称構造と炭素と水素の類似の電気陰性度により、メタンは非極性分子です。
反応性:
* 可燃性: メタンは非常に可燃性であり、酸素の存在下で容易に燃焼し、二酸化炭素(CO2)と水(H2O)を生成します。この反応はかなりの量のエネルギーを放出し、貴重な燃料源になります。
* 比較的不活性: 通常の条件下では、メタンは比較的反応しません。燃焼を除いて、他の物質とすぐに反応しません。
* ハロゲン化: 紫外線の存在下では、メタンはハロゲン(塩素、臭素など)と反応して、ハロゲン化メタン化合物を形成することができます。このプロセスはハロゲン化と呼ばれます。
物理的特性:
室温でのガス: メタンは、室温と圧力で無色の無臭のガスです。
* 低沸点: その沸点は非常に低く(-161.5°C)、通常の条件下ではガスになります。
* 低密度: メタンは空気よりも軽いです。
その他の重要な特性:
* 温室効果ガス: メタンは強力な温室効果ガスであり、気候変動に貢献しています。
* 天然ガス成分: メタンは天然ガスの主要成分です。
* 生物発生源: メタンは、沼地や埋め立て地などの嫌気性条件での有機物の分解によって生成されます。
全体として、メタンは、価値のある燃料源と環境への関心の両方にするさまざまな化学的性質を備えたシンプルだが重要な分子です。