Ključna razlika - metan proti etanu
Metan in etan sta najmanjša člana družine alkanov. Molekulski formuli teh dveh organskih spojin sta CH 4 in C 2 H 6. Ključna razlika med metanom in etanom je njihova kemijska struktura; molekulo etana lahko štejemo za dve metilni skupini, povezani kot dimer metilnih skupin. Ostale kemijske in fizikalne razlike nastanejo predvsem zaradi te strukturne razlike.
Kaj je metan
Metan je najmanjši član družine alkanov s kemično formulo CH 4 (štirje atomi vodika so vezani na en atom ogljika). Velja za glavno sestavino zemeljskega plina. Metan je plin brez barve, vonja in okusa; znan tudi kot karban, močvirski plin, zemeljski plin, ogljikov tetrahidrid in vodikov karbid. Lahko ga je enostavno vžgati in njegova para je lažja od zraka.
Metan je naravno pod zemljo in pod morskim dnom. Atmosferski metan velja za toplogredni plin. Metan se razgradi v CH 3 - z vodo v ozračju.
Kaj je etan?
Etan je plinasta spojina brez barve in vonja pri standardni temperaturi in tlaku. Njegova molekularna formula in molekulska masa sta C 2 H 6 oziroma 30,07 g · mol -1. Izoliran je iz zemeljskega plina kot stranski produkt iz procesa rafiniranja nafte. Etan je pri proizvodnji etilena zelo pomemben.
Kakšna je razlika med metanom in etanom?
Značilnosti metana in etana
Struktura:
Metan: Molekulska formula metana je CH 4 in je primer tetraedrične molekule s štirimi enakovrednimi vezmi C – H (sigma vezmi). Kot vezi med atomi HCH je 109,5 0 in vse vezi CH so enakovredne in je enako 108,70 pm.
Etan: Molekulska formula etana C 2 H 6, in je nasičen ogljikovodik, saj ne vsebuje več vezi.
Kemijske lastnosti:
Metan:
Stabilnost: Metan je kemijsko zelo stabilna molekula, ki v normalnih pogojih ne reagira s KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4 ali HNO 3.
Izgorevanje: V prisotnosti odvečnega zraka ali kisika metan gori s svetlo modrim nesvetlečim plamenom, ki ustvarja ogljikov dioksid in vodo. Je zelo eksotermna reakcija; zato se uporablja kot odlično gorivo. Ob prisotnosti nezadostnega zraka ali kisika delno izgori v plin iz ogljikovega monoksida (CO).
Reakcije substitucije: Metan kaže reakcije substitucije s halogeni. V teh reakcijah enega ali več atomov vodika nadomesti enako število atomov halogena in se imenuje "halogeniranje". V prisotnosti sončne svetlobe reagira s klorom (Cl) in bromom (Br).
Reakcija s paro: Ko zmes metana in pare prepustimo skozi ogrevan (1000 K) nikelj, podprt na površini aluminijevega oksida, lahko tvori vodik.
Piroliza: Ko se metan segreje na približno 1300 K, se razgradi do saj in vodika.
Etan:
Reakcije: Plin etan (CH 3 CH 3) reagira z bromovimi hlapi v prisotnosti svetlobe, da tvori brometan ((CH 3 CH 2 Br) in vodikov bromid (HBr) Gre za substitucijsko reakcijo; atom vodika v etanu je nadomeščen z atomom broma.
CH 3 CH 3 + Br 2 à CH 3 CH 2 Br + HBr
Izgorevanje: Popolno izgorevanje etana proizvede 1559,7 kJ / mol (51,9 kJ / g) toplote, ogljikovega dioksida in vode.
2 C 2 H 6 + 7 O 2 → 4 CO 2 + 6 H 2 O + 3120 kJ
Pojavi se lahko tudi brez presežka kisika, pri čemer nastane mešanica amorfnega ogljika in ogljikovega monoksida.
2 C 2 H 6 + 3 O 2 → 4 C + 6 H 2 O + energija
2 C 2 H 6 + 5 O 2 → 4 CO + 6 H 2 O + energija
2 C 2 H 6 + 4 O 2 → 2 C + 2 CO + 6 H 2 O + energija itd.
Definicije:
Reakcije substitucije: Reakcija substitucije je kemijska reakcija, ki vključuje izpodrivanje ene funkcionalne skupine v kemični spojini in njeno nadomestitev z drugo funkcionalno skupino.
Uporabe:
Metan: Metan se uporablja v številnih industrijskih kemičnih procesih (kot gorivo, zemeljski plin, utekočinjeni zemeljski plin) in se prevaža kot ohlajena tekočina.
Etan: Etan se uporablja kot gorivo za motorje in kot hladilno sredstvo za izredno nizke temperature. Odpremljen je v jeklenih jeklenkah kot utekočinjeni plin pod lastnim parnim tlakom.
