Metāns pret propānu
Metāns un propāns ir pirmie un trešie alkānu ģimenes pārstāvji. To molekulārās formulas ir CH 4 un C 3 H 8 attiecīgi. Galvenā atšķirība starp metānu un propānu ir to ķīmiskā struktūra; Metāns satur tikai vienu oglekļa atomu un četrus ūdeņraža atomus, savukārt propāns satur trīs oglekļa atomus ar astoņiem ūdeņraža atomiem. Šīs atšķirības dēļ to ķīmiskās un fizikālās īpašības atšķiras.
Kas ir metāns?
Metāns, kas pazīstams arī kā karbāns, dabasgāze, purva gāze, oglekļa tetrahidrīds vai ūdeņraža karbīds, ir mazākais alkānu grupas pārstāvis. Tā ķīmiskā formula ir CH 4 (četri ūdeņraža atomi ir pievienoti vienam oglekļa atomam). Tā ir galvenā dabasgāzes sastāvdaļa. Metāns ir bezkrāsaina, bez smaržas un garšas gāze. To var viegli aizdedzināt, jo tā tvaiki ir vieglāki par gaisu.
Metānu dabiski var atrast zem zemes un zem jūras dibena. Atmosfēras metāns tiek uzskatīts par siltumnīcefekta gāzi. Metāns sadalās CH 3 - ar ūdeni atmosfērā.
Kas ir propāns?
Propāns ir trešais alkānu ģimenes pārstāvis. Tās molekulārā formula ir C 3 H 6, un molekulas masa ir vienāda ar 44,10 g · mol -1. Tas pastāv kā gāze standarta temperatūrā un spiedienā, bet tas var saspiesties par transportējamu šķidrumu. Propāns dabiski nepastāv, bet to iegūst naftas pārstrādes procesā un kā dabasgāzes pārstrādes blakusproduktu.
Propāns ir bezkrāsaina, bez smaržas, netoksiska un viegli uzliesmojoša gāzveida viela, un noplūdes identificēšanai tiek pievienots komerciāls smaržviela.
Kāda ir atšķirība starp metānu un propānu?
Metāna un propāna raksturojums
Molekulārā struktūra:
Metāns: Metāna molekulārā formula ir CH4, un tas ir tetraedriskas molekulas ar četrām ekvivalentām C – H saitēm (sigmas saitēm) piemērs. Tās struktūra ir dota zemāk.
Propāns: Etāna molekulārā formula ir C 3 H 8, un tā struktūra ir norādīta zemāk.
Ķīmiskās īpašības:
Sadedzināšana:
Metāns: metāns sadeg ar gaiši zilu, neuzliesmojošu liesmu, kas liekā gaisa vai skābekļa klātbūtnē rada oglekļa dioksīdu un ūdeni. Tā ir ļoti eksotermiska reakcija; tādējādi tā ir lieliska degviela.
CH 4 (g) + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + 890 kJ / mol
Nepietiekama gaisa vai skābekļa klātbūtnē tas daļēji sadedzina oglekļa monoksīda (CO) gāzē.
2CH 4 (g) + 3O 2 → 2CO + 2H 2 O + enerģija
Propāns: Propāns arī sadedzina līdzīgi kā citi alkāni. Tas pilnīgi sadedzina skābekļa pārpalikuma klātbūtnē, radot ūdeni un oglekļa dioksīdu.
C 3 H 8 + 5 ° 2 → 3CO 2 + 4H 2 O + 2220 kJ / mol
Ja sadegšanas procesam nepietiek skābekļa, tas nepilnīgi sadeg oglekļa monoksīdā un / vai kvēpu ogleklī.
2 C 3 H 8 + 9O 2 → 4CO 2 + 2CO + 8H 2 O + siltums
VAI
C 3 H 8 + 9.o 2 → 3C + 4H 2 O + siltums
Propāna sadedzināšana ir daudz tīrāka nekā benzīna sadegšana, bet ne tik tīra kā dabasgāze.
Reakcijas:
Metāns: metāns parāda aizvietošanas reakcijas ar halogēniem. Šajās reakcijās vienu vai vairākus ūdeņraža atomus aizstāj ar vienādu skaitu halogēna atomu, un to sauc par “halogenēšanu”. Tas reaģē ar hloru (Cl) un bromu (Br) saules gaismas klātbūtnē.
Kad metāna un tvaika maisījums tiek izvadīts caur uzkarsētu (1000 K) niķeli, kas balstīts uz alumīnija oksīda virsmas, tas var radīt ūdeņradi.
Propāns: Propāns arī parāda halogenēšanas reakcijas īpašos apstākļos, ražojot dažādus produktus dažādās proporcijās.
CH 3 CH 2 CH 3 + Cl 2 → CH 3 CH 2 CH 2 Cl (45%) + CH 3 -CHCl-CH 3 ( 55%)
CH 3 CH 2 CH 3 + Br 2 → CH 3 CH 2 CH 2 Br (3%) + CH 3 -CHBr-CH 3 (97%)
Metāna un propāna izmantošana
Metāns: metānu izmanto daudzos rūpnieciskos ķīmiskos procesos (kā degvielu, dabasgāzi, sašķidrinātu dabasgāzi), un to transportē kā atdzesētu šķidrumu.
Propāns: Propānu parasti izmanto kā degvielu dzinējos, krāsnīs, pārnēsājamās krāsnīs, oksīda gāzes degļos, ūdens sildītājos, veļas žāvētājos un māju apkurei. Tā ir viena no sašķidrinātām naftas gāzēm, piemēram, butāns, propilēns un butilēns.
Definīcijas:
Eksotermiska reakcija: Eksotermiska reakcija ir ķīmiska reakcija, kas gaismā vai siltumā izdala enerģiju.
Aizstāšanas reakcijas: Aizstāšanas reakcija ir ķīmiska reakcija, kas ietver vienas funkcionālās grupas aizvietošanu ķīmiskā savienojumā un aizstāj to ar citu funkcionālo grupu.
