메테인

메테인(영어: methane 메세인^[*] [mɛθeɪn], CH
4) 또는 메탄(독일어: Methan)은 가장 간단한 탄소 화합물로, 탄소 하나에 수소 4개가 붙어 있다. 분자량은 16이다. 녹는점은 -183 °C, 끓는점은 -162 °C로 상온에서 기체이다.

메테인

Ball and stick model of methane Spacefill model of methane
이름
우선명 (PIN) Methane[1]
체계명 Carbane (never recommended[1])
별칭 Marsh gas Natural gas Carbon tetrahydride Hydrogen carbide
식별자
CAS 번호	74-82-8 예
3D 모델 (JSmol)	Interactive image
3DMet	B01453
바일슈타인 레퍼런스	1718732
ChEBI	CHEBI:16183 예
ChEMBL	ChEMBL17564 예
ChemSpider	291 예
ECHA InfoCard	100.000.739
EC 번호	200-812-7
그멜린 레퍼런스	59
KEGG	C01438 아니오
MeSH	Methane
PubChem CID	297
RTECS 번호	PA1490000
UNII	OP0UW79H66 예
UN 번호	1971
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID8025545
InChI InChI=1S/CH4/h1H4 예 Key: VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 예
SMILES C
성질
화학식	CH4
몰 질량	16.043 g·mol−1
겉보기	무색 기체
냄새	Odorless
밀도	0.657 kg·m-3 (gas, 25 °C, 1 atm) 0.717 kg·m-3 (gas, 0 °C, 1 atm) 422.62 g·L−1 (liquid, −162 °C)[2]
녹는점	−182.5 °C; −296.4 °F; 90.7 K
끓는점	−161.50 °C; −258.70 °F; 111.65 K[3]
임계점 (T, P)	190.56 K, 4.5992 MPa
물에서의 용해도	22.7 mg·L−1
용해도	에탄올, 다이에틸 에터, 벤젠, 톨루엔, 메탄올, 아세톤에 대해 가용성, 물에 대해 불용성
log P	1.09
헨리 상수 (kH)	14 nmol·Pa−1·kg−1
짝산	Methanium
짝염기	Methyl anion
자화율 (χ)	−12.2×10^−6 cm3·mol−1
구조
점군	Td
분자 형상	Tetrahedron
쌍극자 모멘트	0 D
열화학
열용량 (C)	35.69 J·(K·mol)−1
표준 몰 엔트로피 (So298)	186.25 J·(K·mol)−1
표준 생성 엔탈피 (ΔfH⦵298)	−74.87 kJ·mol−1
표준 연소 엔탈피 (ΔcH⦵298)	−891.1 to −890.3 kJ·mol−1
위험[4]
GHS 그림문자
신호어	위험
GHS 유해위험문구	H220
GHS 예방조치문구	P210
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)	4 2 0 SA
인화점	−188 °C (−306.4 °F; 85.1 K)
발화점	537 °C (999 °F; 810 K)
폭발 한계	4.4–17%
관련 화합물
관련 알케인	아이오딘화 메틸 Difluoromethane Iodoform 사염화 탄소
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨. 아니오 확인 (관련 정보 예아니오 ?) 정보상자 각주

자연적으로는 유기물이 물 속에서 부패, 발효할 때 생기므로 늪지대의 바닥 등에서 발생한다. 또 석탄층 속에 함유되어 석탄갱내에서 발생하여 공기와 섞여 폭발을 일으킬 때도 있다. 천연 가스나 석탄 가스의 주성분을 이룬다.

C-H의 결합 길이는 0.110nm이며, C-H의 결합 사이의 결합각은 109.5°이며, 무극성 분자이다.

순수한 메탄은 냄새가 없으나, 산업용으로 사용할 때 누출 여부 확인을 위해 냄새가 나는 다른 화합물을 일부 첨가하여 판매한다.^{[출처 필요]}

천연 가스의 주성분으로, 연료로 많이 사용된다. 메탄 분자 하나를 태우면 이산화 탄소 한 분자와 물 두 분자가 생성된다. 반응식은 다음과 같다.

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

온실 효과의 원인이기도 하며, 같은 질량의 이산화 탄소보다 23배의 효과가 있다.

메탄 1몰이 연소할 때 내는 연소열은 780kJ이다.

메테인의 치환반응

메테인은 햇빛존재하에 상온의 염소와 반응하여 치환 반응을 하는데, 중심의 탄소와 공유결합을 하고있는 수소가 차례로 염소와 치환되어 성질이 다른 분자로 바뀌어간다.

바뀌는 순서는 다음과 같다.

염화메틸 → 염화메틸렌 → 클로로포름 → 사염화 탄소

각주

1. 〈Front Matter〉. 《Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book)》. Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2014. 3–4쪽. doi:10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4. Methane is a retained name (see P-12.3) that is preferred to the systematic name ‘carbane’, a name never recommended to replace methane, but used to derive the names ‘carbene’ and ‘carbyne’ for the radicals H₂C^2• and HC^3•, respectively.
2. “Gas Encyclopedia”. 2018년 12월 26일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2013년 11월 7일에 확인함.
3. Pubchem. “Methane”. 《pubchem.ncbi.nlm.nih.gov》.
4. “Safety Datasheet, Material Name: Methane” (PDF). USA: Metheson Tri-Gas Incorporated. December 4, 2009. June 4, 2012에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. December 4, 2011에 확인함.
5. NOAA Office of Response and Restoration, US GOV. “METHANE”. 《noaa.gov》.

같이 보기

• 에테인
• 2023년 미국 텍사스 낙농장 폭발사고(영어판) - 사고원인으로 메탄가스 추정

외부 링크

• 메테인 - 두산백과사전^{[깨진 링크(과거 내용 찾기)]}