Kluczowa różnica - metan vs etan
Metan i etan to najmniejsi członkowie rodziny alkanów. Wzory cząsteczkowe tych dwóch związków organicznych to odpowiednio CH 4 i C 2 H 6. Kluczową różnicą między metanem a etanem jest ich budowa chemiczna; Cząsteczkę etanu można uznać za dwie grupy metylowe połączone jako dimer grup metylowych. Inne różnice chemiczne i fizyczne wynikają głównie z tej różnicy strukturalnej.
Co to jest metan?
Metan jest najmniejszym członkiem rodziny alkanów o wzorze chemicznym CH 4 (cztery atomy wodoru są związane z jednym atomem węgla). Uważa się, że jest głównym składnikiem gazu ziemnego. Metan to bezbarwny, bezwonny i pozbawiony smaku gaz; znany również jako gaz lniany, gaz bagienny, gaz ziemny, czterowodorek węgla i węglik wodoru. Można go łatwo zapalić, a jego opary są lżejsze od powietrza.
Metan występuje naturalnie pod ziemią i pod dnem morza. Metan atmosferyczny jest uważany za gaz cieplarniany. Metan rozpada się na CH 3 - z wodą w atmosferze.
Co to jest Ethane?
Etan jest bezbarwnym, bezwonnym związkiem gazowym w standardowej temperaturze i ciśnieniu. Jego wzór cząsteczkowy i masa cząsteczkowa to odpowiednio C 2 H 6 i 30,07 g · mol −1. Jest izolowany z gazu ziemnego, jako produkt uboczny procesu rafinacji ropy naftowej. Etan jest bardzo ważny w produkcji etylenu.
Jaka jest różnica między metanem a etanem?
Charakterystyka metanu i etanu
Struktura:
Metanowego Wzór cząsteczkowy metanu CH 4, i to stanowi przykład tetraedrycznej cząsteczki z czterech równoważnych wiązań CH (wiązań Sigma). Kąt wiązania między atomami HCH wynosi 109,5 0, a wszystkie wiązania CH są równoważne i wynosi 108,70 µm.
Etan: wzór cząsteczkowy etanu to C 2 H 6 i jest to węglowodór nasycony, ponieważ nie zawiera wielu wiązań.
Właściwości chemiczne:
Metan:
Stabilność: Metan jest chemicznie bardzo stabilną cząsteczką, która w normalnych warunkach nie reaguje z KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4 ani HNO 3.
Spalanie: W obecności nadmiaru powietrza lub tlenu metan pali się bladoniebieskim nieświecącym płomieniem, wytwarzając dwutlenek węgla i wodę. Jest to reakcja silnie egzotermiczna; dlatego jest używany jako doskonałe paliwo. W przypadku niedostatecznej ilości powietrza lub tlenu spala się częściowo do postaci gazowego tlenku węgla (CO).
Reakcje podstawienia: Metan wykazuje reakcje podstawienia z halogenami. W tych reakcjach jeden lub więcej atomów wodoru jest zastępowanych taką samą liczbą atomów halogenu i nazywa się to „halogenowaniem”. Reaguje z chlorem (Cl) i bromem (Br) w obecności światła słonecznego.
Reakcja z parą wodną: Kiedy mieszanina metanu i pary przepływa przez ogrzewany (1000 K) nikiel osadzony na powierzchni tlenku glinu, może on wytwarzać wodór.
Piroliza: Gdy metan jest podgrzewany do około 1300 K, rozkłada się na sadzę i wodór.
Etan:
Reakcje: Gazowy etan (CH 3 CH 3) reaguje z parami bromu w obecności światła, tworząc bromoetan, (CH 3 CH 2 Br) i bromowodór (HBr). Jest to reakcja podstawienia; atom wodoru w etanie jest zastąpiony atomem bromu.
CH 3 CH 3 + Br 2 à CH 3 CH 2 Br + HBr
Spalanie: Całkowite spalanie etanu daje 1559,7 kJ / mol (51,9 kJ / g) ciepła, dwutlenku węgla i wody.
2 C 2 H 6 + 7 O 2 → 4 CO 2 + 6 H 2 O + 3120 kJ
Może również zachodzić bez nadmiaru tlenu, tworząc mieszaninę amorficznego węgla i tlenku węgla.
2 C 2 H 6 + 3 O 2 → 4 C + 6 H 2 O + energia
2 C 2 H 6 + 5 O 2 → 4 CO + 6 H 2 O + energia
2 C 2 H 6 + 4 O 2 → 2 C + 2 CO + 6 H 2 O + energia itp.
Definicje:
Reakcje podstawienia: Reakcja podstawienia to reakcja chemiczna polegająca na zastąpieniu jednej grupy funkcyjnej w związku chemicznym i zastąpieniu jej inną grupą funkcyjną.
Zastosowania:
Metan: Metan jest używany w wielu przemysłowych procesach chemicznych (jako paliwo, gaz ziemny, skroplony gaz ziemny) i jest transportowany jako schłodzony płyn.
Etan: Etan jest używany jako paliwo do silników oraz jako czynnik chłodniczy w układach o ekstremalnie niskiej temperaturze. Jest dostarczany w stalowych butlach jako skroplony gaz pod własnym ciśnieniem pary.
