メタン

• 天然ガスの主成分であり、炭素と水素から構成される無色・無臭の可燃性気体。
• 二酸化炭素と同様に赤外線を吸収する性質を持ち、地球温暖化を引き起こす主要な温室効果ガスの一つ。
• 空気よりも軽く、燃焼によって二酸化炭素と水を生じる化学反応（酸化）を起こす。

解説

メタン（CH₄）は、都市ガスなどの燃料として広く利用されている天然ガスの主成分です。化学的には最も単純な構造を持つ炭化水素であり、1個の炭素原子に4個の水素原子が結合しています。燃焼の際には酸素と結びつき、二酸化炭素と水に変化します。質量保存の法則に基づいた計算では、メタン4gを完全に燃焼させると、二酸化炭素11gと水9gが発生することが知られており、この反応からメタンを構成する炭素と水素の質量比を導き出すことができます。

環境面においては、二酸化炭素に次いで地球温暖化への影響が大きい気体として注目されています。メタンは二酸化炭素の約25倍（100年間の地球温暖化係数）という非常に高い温室効果を持っており、大気中の濃度はわずかですが、その増加は地球全体の気温上昇や、それに伴う海水温上昇、サンゴの白化現象といった生態系への深刻な被害に直結します。