Galvenā atšķirība - metāns pret etānu
Metāns un etāns ir mazākie alkānu ģimenes pārstāvji. Molekulformulu šiem diviem organisko savienojumu ir CH 4 un C 2 H 6 attiecīgi. Galvenā atšķirība starp metānu un etānu ir to ķīmiskā struktūra; etāna molekulu var uzskatīt par divām metilgrupām, kas savienotas kā metilgrupu dimēri. Pārējās ķīmiskās un fizikālās atšķirības galvenokārt rodas šīs strukturālās atšķirības dēļ.
Kas ir metāns?
Metāns ir mazākais loceklis alkānu ģimenes ar ķīmiskā formula CH 4 (četri ūdeņraža atomi ir savienotas ar vienu oglekļa atomu). Tiek uzskatīts, ka tā ir galvenā dabasgāzes sastāvdaļa. Metāns ir bezkrāsaina, bez smaržas un garšas gāze; pazīstams arī kā karbāns, purva gāze, dabasgāze, oglekļa tetrahidrīds un ūdeņraža karbīds. To var viegli aizdedzināt, un tā tvaiki ir vieglāki par gaisu.
Metāns dabiski atrodas zem zemes un zem jūras dibena. Atmosfēras metāns tiek uzskatīts par siltumnīcefekta gāzi. Metāns sadalās CH 3 - ar ūdeni atmosfērā.
Kas ir etāns?
Etāns ir bezkrāsains gāzveida savienojums bez smaržas standarta temperatūrā un spiedienā. Tā molekulārā formula un molekulmasa ir attiecīgi C 2 H 6 un 30,07 g · mol −1. Tas ir izolēts no dabasgāzes kā naftas pārstrādes procesa blakusprodukts. Etilēns ir ļoti svarīgs etilēna ražošanā.
Kāda ir atšķirība starp metānu un etānu?
Metāna un etāna raksturojums
Struktūra:
Metāns: Metāna molekulārā formula ir CH4, un tas ir tetraedriskas molekulas ar četrām ekvivalentām C – H saitēm (sigmas saitēm) piemērs. Saites leņķis starp HCH atomiem ir 109,5 0, un visas CH saites ir līdzvērtīgas, un tas ir vienāds ar 108,70 pm.
Etāns: Etāna molekulārā formula ir C 2 H 6, un tas ir piesātināts ogļūdeņradis, jo tas nesatur vairākas saites.
Ķīmiskās īpašības:
Metāns:
Stabilitāte: Metāns ir ķīmiski ļoti stabila molekula, kas normālos apstākļos nereaģē ar KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4 vai HNO 3.
Sadegšana: Pārmērīga gaisa vai skābekļa klātbūtnē metāns sadedzina ar gaiši zilu, bez gaismas liesmu, kas rada oglekļa dioksīdu un ūdeni. Tā ir ļoti eksotermiska reakcija; tāpēc to izmanto kā lielisku degvielu. Nepietiekama gaisa vai skābekļa klātbūtnē tas daļēji sadedzina oglekļa monoksīda (CO) gāzē.
Aizstāšanas reakcijas: 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.
Reakcija ar tvaiku: Kad metāna un tvaika maisījums tiek izvadīts caur uzkarsētu (1000 K) niķeli, kas balstīts uz alumīnija oksīda virsmas, tas var radīt ūdeņradi.
Pirolīze: Kad metāns tiek uzkarsēts līdz apmēram 1300 K, tas sadalās līdz melnajam melnam un ūdeņradim.
Etāns:
Reakcijas: Etāna gāze (CH 3 CH 3) gaismas klātbūtnē reaģē ar broma tvaikiem, veidojot brometānu, (CH 3 CH 2 Br) un ūdeņraža bromīdu (HBr). Tā ir aizstāšanas reakcija; ūdeņraža atoms etānā ir aizvietots ar broma atomu.
CH 3 CH 3 + Br 2 à CH 3 CH 2 Br + HBr
Sadedzināšana: Pilnīga etāna sadegšana rada 1559,7 kJ / mol (51,9 kJ / g) siltuma, oglekļa dioksīda un ūdens.
2 C 2 H 6 + 7 O 2 → 4 CO 2 + 6 H 2 O + 3120 kJ
Tas var notikt arī bez skābekļa pārpalikuma, veidojot amorfā oglekļa un oglekļa monoksīda maisījumu.
2 C 2 H 6 + 3 O 2 → 4 C + 6 H 2 O + enerģija
2 C 2 H 6 + 5 O 2 → 4 CO + 6 H 2 O + enerģija
2 C 2 H 6 + 4 O 2 → 2 C + 2 CO + 6 H 2 O + enerģija utt.
Definīcijas:
Aizstāšanas reakcijas: Aizstāšanas reakcija ir ķīmiska reakcija, kas ietver vienas funkcionālās grupas pārvietošanu ķīmiskā savienojumā un aizstāj to ar citu funkcionālo grupu.
Izmanto:
Metāns: metānu izmanto daudzos rūpnieciskos ķīmiskos procesos (kā degvielu, dabasgāzi, sašķidrinātu dabasgāzi), un to transportē kā atdzesētu šķidrumu.
Etāns: Etānu izmanto kā degvielu motoriem un kā dzesētāju ārkārtīgi zemas temperatūras sistēmā. Tas tiek piegādāts tērauda balonos kā sašķidrināta gāze zem sava tvaika spiediena.
