Klíčový rozdíl - metan vs. etan
Metan a ethan jsou nejmenší členové rodiny alkanů. Molekulové vzorce těchto dvou organických sloučenin jsou CH 4 a C 2 H 6, resp. Klíčovým rozdílem mezi metanem a ethanem je jejich chemická struktura; molekulu etanu lze považovat za dvě methylové skupiny spojené jako dimer methylových skupin. Další chemické a fyzikální rozdíly vznikají hlavně díky tomuto strukturálnímu rozdílu.
Co je metan?
Metan je nejmenší člen alkanové rodiny s chemickým vzorcem CH 4 (čtyři atomy vodíku vázané k jednomu atomu uhlíku). Považuje se za hlavní složku zemního plynu. Metan je bezbarvý plyn bez zápachu a chuti; také známý jako karban, bahenní plyn, zemní plyn, tetrahydrid uhličitý a karbid vodíku. Lze jej snadno zapálit a jeho pára je lehčí než vzduch.
Metan se přirozeně nachází pod zemí a pod mořským dnem. Atmosférický methan je považován za skleníkový plyn. Metan se rozpadá na CH 3 - s vodou v atmosféře.
Co je Ethane?
Ethan je bezbarvá plynná sloučenina bez zápachu při standardní teplotě a tlaku. Jeho molekulární vzorec a molekulová hmotnost jsou C 2 H 6 a 30,07 g · mol -1, resp. Je izolován ze zemního plynu jako vedlejší produkt z procesu rafinace ropy. Ethan je při výrobě ethylenu velmi důležitý.
Jaký je rozdíl mezi metanem a etanem?
Charakteristika metanu a etanu
Struktura:
Metan: Molekulární vzorec methanu je CH 4 a je příkladem čtyřboké molekuly se čtyřmi ekvivalentními vazbami C – H (vazby sigma). Úhel vazby mezi atomy HCH je 109,5 0 a všechny vazby CH jsou ekvivalentní a rovná se 108,70 pm.
Ethan: Molekulární vzorec etanu je C 2 H 6, a to je nasycený uhlovodík, protože neobsahuje více vazeb.
Chemické vlastnosti:
Metan:
Stabilita: Metan je chemicky velmi stabilní molekula, která nereaguje s KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4 nebo HNO 3, za normálních podmínek.
Spalování: V přítomnosti přebytečného vzduchu nebo kyslíku hoří metan bledě modrým nesvítícím plamenem za vzniku oxidu uhličitého a vody. Je to vysoce exotermická reakce; proto se používá jako vynikající palivo. V přítomnosti nedostatečného množství vzduchu nebo kyslíku částečně hoří na plynný kysličník uhelnatý (CO).
Substituční reakce: Metan vykazuje substituční reakce s halogeny. V těchto reakcích je jeden nebo více atomů vodíku nahrazeno stejným počtem atomů halogenu a nazývá se to „halogenace“. Reaguje s chlorem (Cl) a bromem (Br) za přítomnosti slunečního světla.
Reakce s párou: Když směs metanu a páry prochází zahřátým niklem (1000 K) naneseným na povrchu oxidu hlinitého, může produkovat vodík.
Pyrolýza: Když se metan zahřeje na asi 1300 K, rozloží se na saze a vodík.
Etan:
Reakce: plyn ethanu (CH 3 CH 3) reaguje s bromem par v přítomnosti světla k vytvoření bromethan, (CH 3 CH 2 Br) a bromovodík (HBr). Jedná se o substituční reakci; atom vodíku v etanu je substituován atomem bromu.
CH 3 CH 3 + Br 2 à CH 3 CH 2 Br + HBr
Spalování: Kompletním spalováním etanu vzniká 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
Může také nastat bez přebytku kyslíku, čímž vznikne směs amorfního uhlíku a oxidu uhelnatého.
2 C 2 H 6 + 3 O 2 → 4 C + 6 H 2 O + energie
2 C 2 H 6 + 5 O 2 → 4 CO + 6 H 2 O + energie
2 C 2 H 6 + 4 O 2 → 2 C + 2 CO + 6 H 2 O + energie atd.
Definice:
Substituční reakce: Substituční reakce je chemická reakce, při které dochází k vytěsnění jedné funkční skupiny v chemické sloučenině a je nahrazena jinou funkční skupinou.
Použití:
Metan: Metan se používá v mnoha průmyslových chemických procesech (jako palivo, zemní plyn, zkapalněný zemní plyn) a přepravuje se jako chlazená kapalina.
Ethan: Ethan se používá jako palivo pro motory a jako chladivo pro extrémně nízkoteplotní systém. Dodává se v ocelových lahvích jako zkapalněný plyn pod vlastním tlakem par.
