Metana: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
InternetArchiveBot (bicara | kontrib)
Rescuing 1 sources and tagging 0 as dead.) #IABot (v2.0.8.6
InternetArchiveBot (bicara | kontrib)
Add 1 book for Wikipedia:Pemastian (20241213sim)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot
 
(4 revisi perantara oleh 3 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 98:
Metana adalah molekul tetrahedral dengan empat ikatan C-H yang ekuivalen. Struktur elektroniknya dapat dijelaskan dengan 4 ikatan orbital molekul yang dihasilkan dari orbital valensi C dan H yang saling melengkapi. Energi orbital molekul yang kecil dihasilkan dari orbital 2s pada atom karbon yang saling berpasangan dengan orbital 1s dari 4 atom hidrogen.
 
Pada [[suhu ruangan]] dan [[Temperatur dan tekanan standar|tekanan standar]], metana adalah gas yang tidak berwarna darn tidak berbau.<ref>{{cite book|url=http://books.google.com/books?id=yp3qEgHrsJ4C&pg=PA168|page=168|title=Handbook of transport and the environment|author=David A. Hensher, Kenneth J. Button|publisher=Emerald Group Publishing|year= 2003|isbn=0-08-044103-3}}</ref> Bau dari metana (yang sengaja dibuat demi alasan keamanan) dihasilkan dari penambahan [[odoran]] seperti [[metanathiol]] atau [[etanathiol]]. Metana mempunyai titik didih −161 °[[Celsius|C]] (−257.8 °[[Fahrenheit|F]]) pada tekanan 1 [[Atmosfer (satuan)|atmosfer]].<ref>[http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C74828&Mask=4#Thermo-Phase NIST Chemistry Webbook]</ref> Sebagai gas, metana hanya mudah terbakar bila konsentrasinya mencapai 5-15% di udara. Metana yang berbentuk cair tidak akan terbakar kecuali diberi tekanan tinggi (4-5 atmosfer).<ref>{{cite book|url=http://books.google.com/books?id=WFefWAq1Sh0C&pg=PA102|page=102|title=Methane Gas Hydrate|author=Ayhan Demirbas|publisher=Springer|year= 2010|isbn=1-84882-871-3}}</ref>
 
== Reaksi kimia ==
Reaksi-reaksi utama pada metana adalah [[pembakaran]], [[pembentukan ulang bahan bakar|pembentukan ulang uap]] menjadi [[syngasgas sintetis]], dan [[halogenasi]]. Secara umum, reaksi metana sulit dikontrol. Oksidasi sebagian menjadi [[metanol]], misalnya, merupakan reaksi yang agak sulit untuk dilakukan karena reaksi kimia yang terjadi tetap membentuk [[karbon dioksida]] dan [[air]] meskipun jumlah oksigen yang tersedia tidak mencukupi. [[Enzim]] [[metana monooksigenasemono oksigenase]] dapat digunakan untuk memproduksi metanol dari metana, tetapi karena jumlahnya yang terbatas maka tidak dapat digunakan dalam reaksi skala industri.<ref>Mu-Hyun Baik, Martin Newcomb, Richard A. Friesner, and Stephen J. Lippard "Mechanistic Studies on the Hydroxylation of Methane by Methane Monooxygenase" Chem. Rev., 2003, vol. 103, pp 2385–2420. {{DOI|10.1021/cr950244f}}</ref>
 
=== Reaksi asam-basa ===
Seperti hidrokarbon lainnya, metana adalah asam yang sangat lemah. Nilai pKa-nya pada [[Dimetil sulfoksida|DMSO]] diperkirakan 56.<ref>''Equilibrium acidities in dimethyl sulfoxide solution'' Frederick G. Bordwell [[Acc. Chem. Res.]]; '''1988'''; 21(12) pp 456 – 463; {{DOI|10.1021/ar00156a004}}</ref> Metana tidak dapat dideprotonasi dalam larutan, tetapi [[konjugat basa]]nya dengan [[metillitium]] sudah diketahui. Protonasi dari metana dapat dibuat dengan cara mereaksikannya dengan [[asam supersuperasam]] sehingga menghasilkan CH<sub>5</sub><sup>+</sup>, terkadang disebut ion [[metanium]].<ref>Wesley H. Bernskoetter, Cynthia K. Schauer, Karen I. Goldberg and Maurice Brookhart "Characterization of a Rhodium(I) σ-Methane Complex in Solution" Science 2009, Vol. 326, pp. 553–556. {{DOI|10.1126/science.1177485}}</ref>
 
=== Pembakaran ===
Baris 129:
=== Bahan bakar ===
{{main|Gas alam}}
Metana adalah salah satu bahan bakar yang penting dalam [[pembangkitan listrik]], dengan cara membakarnya dalam [[gas turbin gas]] atau [[pemanas]] uap. Jika dibandingkan dengan [[bahan bakar fosil]] lainnya, pembakaran metana menghasilkan gas [[karbon dioksida]] yang lebih sedikit untuk setiap satuan panas yang dihasilkan. [[Panas pembakaran]] yang dihasilkan metana adalah 891 kJ/mol. Jumlah panas ini lebih sedikit dibandingkan dengan bahan bakar hidrokarbon lainnya, tetapi jika dilihat rasio antara panas yang dihasilkan dengan massa molekul metana (16 g/mol), maka metana akan menghasilkan panas per satuan massa (55,7 kJ/mol) yang lebih besar daripada hidrokarbon lainnya. Di banyak kota, metana dialirkan melalui pipa ke rumah-rumah dan digunakan untuk [[pemanas]] rumah dan kebutuhan memasak. Metana yang dialirkan di rumah ini biasanya dikenal dengan [[gas alam]]. Gas alam mempunyai kandungan energi 39 [[megajoule]] per meter kubik, atau 1.000 [[BTU]] per [[kaki kubik standar]].
 
Metana dalam bentuk [[gas alam terkompresi]] digunakan sebagai [[bahan bakar kendaraan]] dan telah terbukti juga sebagai bahan bakar yang lebih ramah lingkungan daripada bahan bakar fosil lain macam bensin dan diesel.<ref>{{cite news|quote=Compressed natural gas is touted as the 'cleanest burning' alternative fuel available, since the simplicity of the methane molecule reduces tailpipe emissions of different pollutants by 35 to 97%. Not quite as dramatic is the reduction in net greenhouse-gas emissions, which is about the same as corn-grain ethanol at about a 20% reduction over gasoline|url=http://www.gas2.org/2008/04/29/natural-gas-cars-cng-fuel-almost-free-in-some-parts-of-the-country/|title=Natural Gas Cars: CNG Fuel Almost Free in Some Parts of the Country|date=April 29, 2008|author=Clayton B. Cornell|access-date=2012-04-25|archive-date=2019-01-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20190120033852/http://gas2.org/2008/04/29/natural-gas-cars-cng-fuel-almost-free-in-some-parts-of-the-country/|dead-url=yes}}</ref>
 
=== Propelan roket ===
Metana cair yang dimurnikan dan juga [[LNG]] digunakan sebagai bahan bakar [[propelan]] [[Kriogenik (bahan bakar)|kriogenik]] [[temperatur]] rendah [[roket]], bila dikombinasikan dengan [[oksigen cair]], seperti pada mesin [[TQ-12]], [[BE-4]], [[SpaceX Raptor|Raptor]], dan [[YF-215]]. Karena kesamaan antara metana dan LNG, mesin-mesin tersebut umumnya dikelompokkan bersama di bawah istilah [[methalox]].
 
Sebagai bahan bakar roket cair, kombinasi metana/oksigen cair menawarkan keuntungan dibandingkan kombinasi [[minyak tanah]]/oksigen cair, atau [[kerolox]], dalam menghasilkan molekul-molekul gas buang kecil, mengurangi [[kokas]] atau pengendapan [[jelaga]] pada komponen-komponen mesin. Metana lebih mudah disimpan daripada [[hidrogen]] karena [[titik didih]] dan kepadatannya yang lebih tinggi, serta tidak adanya kerapuhan hidrogen. [[Berat molekul]] gas buang yang lebih rendah juga meningkatkan [[Fraksi mol|fraksi]] [[energi panas]] yang berupa [[energi kinetik]] yang tersedia untuk [[Propulsi wahana antariksa|propulsi]], sehingga meningkatkan [[impuls spesifik]] roket. Dibandingkan dengan hidrogen cair, energi spesifik metana lebih rendah tetapi kekurangan ini diimbangi oleh kepadatan dan kisaran suhu metana yang lebih besar, yang memungkinkan tangki yang lebih kecil dan lebih ringan untuk [[massa]] bahan bakar tertentu. Metana cair memiliki kisaran suhu (91–112 K) yang hampir sesuai dengan oksigen cair (54–90 K). Bahan bakar ini saat ini digunakan dalam kendaraan peluncur operasional seperti [[Zhuque-2]] dan [[Vulcan (roket)|Vulcan]] serta peluncur yang sedang dikembangkan seperti Starship, Neutron, dan [[Terran R]].
 
== Produksi ==
Baris 238 ⟶ 243:
* [[Komet Hyakutake]] – observasi terestrial menemukan [[etana]] dan metana pada komet ini<ref name="science">{{cite journal|author=Mumma, M.J.|coauthors = Disanti, M.A., dello Russo, N., Fomenkova, M., Magee-Sauer, K., Kaminski, C.D., and D.X. Xie|title=Detection of Abundant Ethane and Methane, Along with Carbon Monoxide and Water, in Comet C/1996 B2 Hyakutake: Evidence for Interstellar Origin|journal=Science|year=1996|volume=272|pages=1310–4|bibcode=1996Sci...272.1310M|doi = 10.1126/science.272.5266.1310|pmid=8650540|issue=5266}}</ref>
* [[Planet ekstrasurya]] [[HD 189733b]] – Ini adalah pendeteksian pertama kalinya bahwa ditemukan senyawa organik pada planet di luar tata surya. Sumbernya masih belum diketahui, ditambah lagi dengan suhu planet yang panas (sekitar 700&nbsp;°C) maka biasanya akan membentuk [[karbon monoksida]].<ref>{{cite web|url=http://space.newscientist.com/article/dn13303-organic-molecules-found-on-alien-world-for-first-time.html|title=Organic molecules found on alien world for first time|accessdate=2008-02-12|author=Stephen Battersby|date=2008-02-11|archive-date=2008-02-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20080213031405/http://space.newscientist.com/article/dn13303-organic-molecules-found-on-alien-world-for-first-time.html|dead-url=yes}}</ref>
* [[Awan antarbintang]]<ref>{{cite journal|author=J. H. Lacy, J. S. Carr, N. J. Evans, II, F. Baas, J. M. Achtermann, J. F. Arens|title=Discovery of interstellar methane&nbsp;— Observations of gaseous and solid CH4 absorption toward young stars in molecular clouds|url=https://archive.org/details/sim_astrophysical-journal_1991-08-01_376_2/page/n201|journal=Astrophysical Journal|year=1991|volume=376|pages=556–560|bibcode=1991ApJ...376..556L|doi=10.1086/170304}}</ref>
 
== Keamanan ==
Baris 286 ⟶ 291:
[[Kategori:Bahan bakar]]
[[Kategori:Bahan bakar gas]]
[[Kategori:Bahan bakar roket]]
[[Kategori:Bahan bakar cair]]
[[Kategori:Propelan roket]]
[[Kategori:Propelan roket cair]]
[[Kategori:Bipropelan]]
[[Kategori:Kriogenik]]