Méthane

Méthane
Methane-CRC-MW-dimensions-2D.pngMethane-3D-space-filling.svg
Ch4-structure.png

Structure de la molécule de méthane.
Identification
Nom UICPAméthane
Synonymes

hydrure de méthyle

No CAS74-82-8
No ECHA 100.000.739
No EC200-812-7
PubChem297
SMILES
InChI
Apparencegaz comprimé ou liquéfié, incolore et inodore[1]
Propriétés chimiques
Formule bruteCH4  [Isomères]
Masse molaire[2]16,0425 ± 0,0011 g/mol
C 74,87 %, H 25,13 %,
Propriétés physiques
fusion−182,47 °C[3]
ébullition−161,52 °C[3]
Solubilité22 mg·l-1 (eau, 25 °C)[4]
Paramètre de solubilité δ11,0 MPa1/2 (25 °C)[5]
Masse volumique422,62 kg·m-3 (−161 °C, liquide)
0,6709 kg·m-3 (15 °C, 1 bar, gaz)[3]
823549,8564 7304 035
871597,8567 1894 188
920646,8569 5624 336
968694,8571 7424 472
1 016742,8573 7794 599
1 065791,8575 7104 719
1 113839,8577 4654 829
1 161887,8579 0974 930
1 210936,8580 6535 027
1 258984,8582 0935 117
1 3061 032,8583 4765 203
1 3551 081,8584 8645 290
1 4031 129,8586 2375 376
1 4511 177,8587 6665 465
1 5001 226,8589 2335 562
PCS890,8 kJ·mol-1[12] (25 °C, gaz)PCI803,3 kJ·mol-1[13]Propriétés électroniques1re énergie d'ionisation12,61 ± 0,01 eV (gaz)[14]PrécautionsSGH[16]
SGH02 : InflammableSGH04 : Gaz sous pression
Danger
H220, SIMDUT[17]A : Gaz compriméB1 : Gaz inflammable
A, B1, Transport
23
   1971   

223
   1972   
ÉcotoxicologieLogP1,09[1]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.modifier Consultez la documentation du modèle

Le méthane est un composé chimique de formule chimique CH4 découvert et isolé par Alessandro Volta entre 1776 et 1778. C'est l'hydrocarbure le plus simple, et le premier terme de la famille des alcanes. Parce qu'assez abondant dans le milieu naturel, c'est un combustible à fort potentiel. Sa combustion dans le dioxygène pur produit du dioxyde de carbone CO2 et de l'eau H2O avec une importante libération d'énergie :

CH4 + 2 O2CO2 + 2 H2O : ΔH = −891 kJ mol−1.

Gazeux aux conditions normales de température et de pression il peut être transporté sous cette forme (gazeuse) généralement par gazoduc, ou à l'état liquéfié par méthaniers et plus rarement par camions.

Les archées dites méthanogènes produisent de façon anaérobie pratiquement tout le méthane gardé dans les terrains sédimentaires. Le méthane produit par la réaction de serpentinisation entre les péridotites et l'eau de mer dans les dorsales océaniques s'échappe normalement et est oxydé dans l'atmosphère.

D'énormes quantités de méthane sont enfouies dans le sous-sol géologique sous forme de gaz naturel. De grandes quantités, difficiles à évaluer, sont également présentes sur le plancher océanique sous forme d'hydrates de méthane, stables à basse température et haute pression. Les volcans de boue, les décharges publiques et la digestion du bétail, notamment des ruminants dégagent du méthane.

Il est naturellement présent dans l'atmosphère terrestre, mais les apports anthropiques ont plus que doublé sa concentration depuis la révolution industrielle. Elle atteignait 1 748 ppb en 1998[18]. Après une période de stabilisation, la croissance de sa concentration a repris en 2007 et a connu un nouveau record en 2016 (1 853 ppb, soit + 257 % par rapport au niveau préindustriel)[19].

Il persiste moins de dix ans dans l'atmosphère où il est détruit par des radicaux hydroxyle OH, mais c'est un gaz à effet de serre bien plus puissant que le CO2, responsable, au niveau actuel de sa concentration, de quelques pour cent de l'effet de serre total à l'œuvre dans notre atmosphère[20]. Ainsi, à titre comparatif, sur un horizon de 100 ans, relâcher une certaine quantité de méthane dans l'atmosphère a un effet sur le réchauffement climatique environ 9 fois plus important que de brûler cette même quantité de méthane en dioxyde de carbone (CO2)[21].

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