Kľúčový rozdiel - metán vs etán
Metán a etán sú najmenšími členmi rodiny alkánov. Molekulové vzorce týchto dvoch organických zlúčenín sú CH 4 a C 2 H 6, resp. Kľúčovým rozdielom medzi metánom a etánom je ich chemická štruktúra; molekulu etánu možno považovať za dve metylové skupiny spojené ako dimér metylových skupín. Ostatné chemické a fyzikálne rozdiely vznikajú hlavne v dôsledku tohto štrukturálneho rozdielu.
Čo je metán?
Metán je najmenší člen alkanové rodiny s chemickým vzorcom CH 4 (štyri atómy vodíka viazané k jednému atómu uhlíka). Považuje sa za hlavnú zložku zemného plynu. Metán je bezfarebný plyn bez zápachu a chuti; tiež známy ako karbán, bahenný plyn, zemný plyn, tetrahydrid uhličitý a karbid vodíka. Dá sa ľahko zapáliť a jeho para je ľahšia ako vzduch.
Metán sa prirodzene nachádza pod zemou a pod morským dnom. Atmosférický metán sa považuje za skleníkový plyn. Metán sa rozkladá na CH 3 - s vodou v atmosfére.
Čo je to etán?
Etán je bezfarebná plynná zlúčenina bez zápachu pri štandardnej teplote a tlaku. Jeho molekulárnej vzorec a molekulová hmotnosť sú C 2 H 6 a 30,07 g · mol -1, resp. Je izolovaný zo zemného plynu ako vedľajší produkt pri rafinácii ropy. Etán je pri výrobe etylénu veľmi dôležitý.
Aký je rozdiel medzi metánom a etánom?
Charakteristika metánu a etánu
Štruktúra:
Metán: Molekulárna vzorec metánu CH 4, a to je príklad štvorboká molekuly so štyrmi rovnocennými CH väzieb (sigma väzby). Uhol väzby medzi atómami HCH je 109,5 0 a všetky väzby CH sú ekvivalentné a rovná sa 108,70 pm.
Etán: Molekulárna vzorec etánu je C 2 H 6, a to je nasýtený uhľovodík, pretože neobsahuje viac väzieb.
Chemické vlastnosti:
Metán:
Stabilita: Metán je chemicky veľmi stabilná molekula, ktorá nereaguje s KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4 alebo HNO 3, za normálnych podmienok.
Spaľovanie: V prítomnosti prebytočného vzduchu alebo kyslíka horí metán bledomodrým nesvietivým plameňom za vzniku oxidu uhličitého a vody. Je to vysoko exotermická reakcia; preto sa používa ako vynikajúce palivo. Za prítomnosti nedostatočného množstva vzduchu alebo kyslíka čiastočne horí na plynný oxid uhoľnatý (CO).
Substitučné reakcie: Metán vykazuje substitučné reakcie s halogénmi. Pri týchto reakciách je jeden alebo viac atómov vodíka nahradených rovnakým počtom atómov halogénu a nazýva sa to „halogenácia“. Reaguje s chlórom (Cl) a brómom (Br) za prítomnosti slnečného žiarenia.
Reakcia s parou: Keď zmes metánu a pary prechádza cez zahriaty nikel (1000 K) nanesený na povrchu oxidu hlinitého, môže produkovať vodík.
Pyrolýza: Keď sa metán zahreje na asi 1 300 K, rozkladá sa na sadze a vodík.
Etán:
Reakcia: plyn etánu (CH 3 CH 3) reaguje s brómom par v prítomnosti svetla k vytvoreniu bromethan, (CH 3 CH 2 Br) a bromovodík (HBr). Je to substitučná reakcia; atóm vodíka v etáne je substituovaný atómom brómu.
CH 3 CH 3 + Br 2 CH 3 CH 2 Br + HBr
Spaľovanie: Úplným spaľovaním etánu sa získa 1559,7 kJ / mol (51,9 kJ / g) tepla, oxidu uhličitého a vody.
2 C 2 H 6 + 7 O 2 → 4 CO 2 + 6 H 2 O + 3120 kJ
Môže sa tiež vyskytnúť bez prebytku kyslíka a vzniknúť zmes amorfného uhlíka a oxidu uhoľnatého.
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 atď.
Definície:
Substitučné reakcie: Substitučná reakcia je chemická reakcia, ktorá spočíva v nahradení jednej funkčnej skupiny v chemickej zlúčenine a jej nahradení inou funkčnou skupinou.
Použitie:
Metán: Metán sa používa v mnohých priemyselných chemických procesoch (ako palivo, zemný plyn, skvapalnený zemný plyn) a prepravuje sa ako chladená tekutina.
Etán: Etán sa používa ako palivo pre motory a ako chladivo pre systém s extrémne nízkou teplotou. Dodáva sa v oceľových valcoch ako skvapalnený plyn pod vlastným tlakom pár.
