甲烷
結構最簡單的烷類 / 维基百科，自由的 百科全书
甲烷（英语：Methane），是结构最简单的烃类，化学式为CH
4，由一个碳原子以及四个氢原子组成。它是天然气的主要成分。甲烷在地球上有很高的相对丰度，使之成为很有发展潜力的一种燃料，但在标准状态下收集以及存储气态的甲烷是一个十分有挑战性的课题。
| 甲烷 | |||
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| IUPAC名 Methane[1][2] | |||
| 系统名 Carbane 碳烷（从不推荐[1]） | |||
| 别名 |
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| 识别 | |||
| CAS号 | 74-82-8  | ||
| PubChem | 297 | ||
| ChemSpider | 291 | ||
| SMILES |
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| Beilstein | 1718732 | ||
| Gmelin | 59 | ||
| 3DMet | B01450 | ||
| UN编号 | 1971 | ||
| EINECS | 200-812-7 | ||
| ChEBI | 16183 | ||
| RTECS | PA1490000 | ||
| KEGG | C01438 | ||
| MeSH | Methane | ||
| 性质 | |||
| 化学式 | CH4 | ||
| 摩尔质量 | 16.04 g·mol−1 | ||
| 外观 | 无色气体 | ||
| 气味 | 无味 | ||
| 密度 | 0.697 g/L（气态，27 °C，1.8 atm) 0.716 g/L（气态，0 °C，1 atm) 0.42262 g cm−3 (液态，-186 °C)[3] | ||
| 熔点 | -182 °C（90.7 K） | ||
| 沸点 | -161 °C（111.66 K） | ||
| 溶解性（水） | 22.7 mg L−1 | ||
| 溶解性 | 溶于乙醇、乙醚、苯、甲苯、甲醇、丙酮 | ||
| log P | 1.09 | ||
| kH | 14 nmol Pa−1 kg−1 | ||
| 结构 | |||
| 分子构型 | 正四面体 | ||
| 偶极矩 | 0 D | ||
| 热力学 | |||
| ΔfHm⦵298K | −74.87 kJ mol−1 | ||
| ΔcHm⦵ | −891.1 to −890.3 kJ mol−1 | ||
| S⦵298K | 186.25 J K−1 mol−1 | ||
| 热容 | 35.69 J K−1 mol−1 | ||
| 危险性 | |||
| 警示术语 | R：R12 | ||
| 安全术语 | S：S2, S16, S33 | ||
| 欧盟分类 |  F+ | ||
GHS危险性符号 | |||
| GHS提示词 | DANGER | ||
| H-术语 | H220 | ||
| P-术语 | P210 | ||
| NFPA 704 |
 4
2
0
| ||
| 爆炸极限 | 4.4–17% | ||
| 相关物质 | |||
| 相关化合物 |
| ||
| 相关物质 | |||
| 相关烷烃、氢化物 | 乙烷、丙烷、甲硅烷、甲锗烷、甲锡烷、铅烷 | ||
| 相关化学品 | 甲醇、一氯甲烷、甲酸、甲醛 | ||
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
在自然状态下，甲烷可以在地底下或者海底找到，大气中也含有甲烷，这些甲烷称为大气甲烷[5]。在原始大气中，甲烷是主要成分之一。自1750年以来，地球大气中的甲烷浓度增加了约150％，造成的全球暖化效应以及全球所有温室气体的20％（不包括水蒸气）[6]。在太空中，不少星体的表面和大气中也有甲烷。
甲烷的结构是由一个碳和四个氢原子透过sp3混成的方式化合而成，而且是所有烃类物质中，含碳量最小，且含氢量最大的碳氢化合物，因此甲烷分子的分子结构是一个正四面体的结构，碳大约位于该正四面体的几何中心，氢位于其四个顶点，且四个碳氢键的键的键角相等、键长等长。标准状态下的甲烷是一种无色无味的气体[7]。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气主要成分就是甲烷。