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Methan

Eigenschaften, Daten und Datenquellen.



Methan ist eine organisch-chemische Verbindung aus der Klasse der Kohlenwasserstoffe, die den Gruppen der Alkane und der Stammhydride zugeordnet wird.

 

Methan-Molekülgeometrie

 

Bezeichnungen und Identifikatoren

Bezeichnung
Methan
Formel
CH4
Molekulargewicht, Molekülmasse
16,043 (g/mol)
CAS-Nummer
74-82-8
EINECS EC-Nummer (EG-Nummer)
200-812-7
InChI Key
VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N

Weitere Bezeichnungen, Synonyme
Methylwasserstoff; Carban; Sumpfgas

Englische Bezeichnung
Methane
Carbon tetrahydride; Carburetted hydrogen; Hydrogen carbide; Marsh gas; Methyl hydride

Handelsnamen; Präparate
R-50; Gaz combustible HEN; HP Fuelgas ET

 

Chemische Formeln

Brutto- bzw. Summenformel und Strukturformel der chemischen Verbindung Methan:

 

Methan

 

CH4

Mr = 16,043 g/mol
SMILES: C

 

Daten und Eigenschaften

Übersicht über die (bekannten) chemischen und physikalischen Eigenschaften: Methan. Es gelten - soweit nicht anders angegeben - Raumumgebungsbedingungen (Normaldruck, 0 % Luftfeuchtigkeit, 20 °C).

Reines Methan ist unter Standardbedingungen ein farbloses, geschmack- und geruchloses Gas, das mit blasser, schwach leuchtender Flamme an der Luft verbrennt.

Methan kommt als kompromiertes Gas unter hohem Druck (200 bar) in entsprechenden Druckbehältern in den Handel (Compressed Natural Gas, CNG); der Mantel der Gasflaschen ist rot (brennbar).

Löslichkeit:
+ Löslich in Diethylether, Ethanol, Benzol, Methanol , Toluol.
- Praktisch unlöslich in Wasser (24,4 mg Gas pro Liter Wasser bei 25 °C); schwer löslich in Aceton.
- Verteilungskoeffizient logPOW = 1,09.
Schmelzpunkt
-182,65 °C
Siedepunkt
-161,65 °C
Flammpunkt
-188 °C
Zündtemperatur
536,85 °C
Dichte
0,657 kg cm-3 bei 20 °C

0,42 g cm-3 (flüssig, am Siedepunkt)
Säurekonstanten pKS
pK1s = 48
Oberflächenspannung
0,014 N/m bei -161 °C
Brechnungsindex
nD = 1,000444 bei 0 °C
Standard-Bildungsenthalpie
-74,6 kJ/mol [g] bei 25 °C
Standard-Entropie
186,3 J/(mol K) bei 25 °C
Gibbs freie Energie
-50,5 kJ/mol
Verdampfungs-Enthalpie
8,17 kJ/mol
Schmelz-Enthalpie
1,1 kJ/mol
Verbrennungs-Enthalpie
-890,8 kJ/mol
Wärmekapazität
35,69 J/(mol K)
Heizwert
35,89 MJ m-3
50,013 MJ kg-1
Kritische Punkte
Tc = -82,59 °C
pc = 4,599 MPa
ρc = 562,2 kg m-3
Vc = 98,60 cm3/mol
Tripelpunkt
-182,48 °C / 0,117 bar
Dipolmoment
0 D
Ionisierungsenergie
12,51 eV
Magnetische Suszeptibilität χ
-17,4 × 10-6 cm3 mol-1
Kristallstruktur, Struktur:
Methan bildet plastische Kristalle (Methan I), d. h. die H-Atome im Festkörper sind nicht an bestimmte Gitterplätze gebunden: Kubisch, Raumgruppe Fm3m, Nr. 225.

 

Methan - Löslichkeit in Wasser

 

Methan-Löslichkeit in Wasser

 

Methan in der Atmosphäre

Das nachfolgende Diagramm zeigt die jährliche Entwicklung der Methan-Konzentration in der Atmosphäre von 1983 bis 2021. Im April 2023 lag der Wert bei 1922,20 ppb.

Die Daten basieren auf den am Mauna-Loa-Observatorium (MLO) gemessenen Methanwerten und sind als Mittelwerte aller Messungen eines Jahres dargestellt (Rote Linie = Trendlinie).

 

Methan-Konzentration in der Atmosphäre

 

Spektroskopische Daten:

SPLASH (Massenspektrum)
splash10-014i-9000000000-42e2bf163f3e1178d2b7
MoNA Mass Bank of North America (Massenspektren)
VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N
SpectraBase (NMR, IR, FTIR, Raman, UV-Vis, MS ... Spektrum)
EkUAlGqAVkW
NIST IR-Spektrum
Methane
Human Metabolome Database (GC-MS-, LC-MS/MS-Spektren, NMR)
HMDB0002714

Berechnetes NMR-Spektrum (Predict Spectra via NMRDB)
1H NMR Spektrum, 13C NMR Spektrum.

 

Prozentuale und isotopische Zusammensetzung:

Massenbezogene elementare Zusammensetzung und Isotopen-Anteile der Verbindung Methan - CH4 - berechnet auf Grundlage der Molekülmasse.

.

Symbol
Element E
Anzahl x
der Atome Ex
Daten des Elements
und der Isotope *
Prozentanteile
der Isotope
Prozent-Anteil von
Ex an Formelmasse
C
Kohlenstoff
1ΣAr = 12,011 u
12C: 12 u [98,94 %]
13C: 13,00335 u [1,06 %]
14C: 14,00324 u [<< 1 %]
 
12C: 74,07395 %
13C: 0,7936 %
14C: Spuren
74,8675 %H
Wasserstoff
4 Ar = 1,008 u
ΣAr = 4,032 u
2H: 2,0141 u [0,01 %]
3H: 3,01605 u [<< 1 %]
1H: 1,00783 u [99,99 %]
 
2H: 0,00251 %
3H: Spuren
1H: 25,12994 %
25,1325 %

*) Die dritte Spalte führt die Atommassen bzw. Isotopenmassen der beteligten Elemente sowie - in eckigen Klammern - die natürliche Isotopenzusammensetzung auf.

 

Weitere berechnete Daten

Die molare Masse ist M = 16,043 Gramm pro Mol.

Die Stoffmenge von einem Kilogramm der Substanz ist n = 62,332 mol.

Die Stoffmenge von einem Gramm der Substanz ist n = 0,062 mol.

Monoisotopische Masse: 16,0313001288 Da - bezogen auf 12C1H4.

 

Gefahren-Hinweise nach GHS

(Allgemeine Hinweise ohne Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit! Die Angaben ersetzen weder das Sicherheitsdatenblatt Chemikalien noch eine Gefährdungsbeurteilung, sondern geben eine allgemeine Übersicht hinsichtlich der Gefährdung durch den Gefahrstoff.)

Signalwort: Gefahr

Gefahrenhinweise (H-Sätze):

H220
Extrem entzündbares Gas.

Methan bildet mit der Luft explosionsfähige Gemische in einem Bereich von 4,4 bis 16,5 Vol.-% CH4.


Kennzeichnung in der EU: Siehe ECHA Substance Infocard 100.000.739.

Internationales Sicherheitsdatenblatt (SDS, MSDS) siehe ICSC: 0291 [englisch].

 

Externe Informationsquellen

PubChem:ID 297ChemSpider:ID 291Kegg Datenbank:ID C01438UNII der FDA (USA):Unique Ingredient Identifier OP0UW79H66EPA CompTox Chemicals Dashboard:DTXSID8025545Andere CAS-Nummern:131452-56-7 (ebenfalls verwendete, veraltete oder gelöschte Registrierungsnummern)

 

Hersteller und Bezugsquellen

In der nachfolgenden Tabelle sind Produzenten und Lieferanten von Methan als kommerzielle Chemikalie für Labor, Forschung, Industrie und Produktion mit den entsprechenden Kontaktdaten verzeichnet.

 

Literatur und Quellen

[0] - Fach- und Forschungsartikel in wissenschaftlichen Zeitschriften via PubMed: Methane.

 


Letzte Änderung am 22.08.2023.


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