Különbség a metán és az etán között

2024 Szerző: Alex Aldridge | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 13:41

Fő különbség – metán vs etán

A metán és az etán az alkáncsalád legkisebb tagjai. Ennek a két szerves vegyületnek a molekulaképlete a CH₄ és C₂H_{6. A metán és az etán közötti legfontosabb különbség a kémiai szerkezetük; egy etán molekulát két metilcsoportnak tekinthetünk, amelyek metilcsoportok dimerjeként kapcsolódnak össze. A többi kémiai és fizikai különbség főként ebből a szerkezeti különbségből adódik.}

Mi az a metán?

A metán az alkáncsalád legkisebb tagja, amelynek kémiai képlete CH_{4(egy szénatomhoz négy hidrogénatom kapcsolódik). A földgáz fő összetevőjének tekintik. A metán színtelen, szagtalan és íztelen gáz; más néven karbán, mocsári gáz, földgáz, szén-tetrahidrid és hidrogén-karbid. Könnyen meggyullad, gőze könnyebb, mint a levegő.}

A metán természetesen megtalálható a föld alatt és a tengerfenék alatt. A légköri metánt üvegházhatású gáznak tekintik. A metán a légkörben lévő vízzel CH_{3–-ra bomlik.}

Mi az az Ethane?

Az etán színtelen, szagtalan gáznemű vegyület normál hőmérsékleten és nyomáson. Molekulaképlete és molekulatömege C₂H₆ és 30,07 g·mol^{−1. Földgázból izolálják, mint a kőolaj-finomítási folyamat mellékterméke. Az etán nagyon fontos az etiléngyártásban.}

Mi a különbség a metán és az etán között?

A metán és az etán jellemzői

Struktúra:

Metán: A metán molekulaképlete CH_4, , és ez egy példa egy tetraéderes molekulára, amelyben négy ekvivalens C-H kötés (szigma kötés) található. A H-C-H atomok közötti kötésszög 109,5^{0, és az összes C-H kötés egyenértékű, és egyenlő 108,70 pm.}

Etán: Az etán molekulaképlete C₂H_{6,, és telített szénhidrogén, mivel nem tartalmaz többszörös kötést.}

Kémiai tulajdonságok:

Metán:

Stabilitás: A metán kémiailag nagyon stabil molekula, amely nem reagál a KMnO₄, K₂Cr ₂O₇, H₂SO₄ vagy HNO _{3 normál körülmények között.}

Égés: Felesleges levegő vagy oxigén jelenlétében a metán halványkék, nem világító lánggal ég, szén-dioxidot és vizet termelve. Ez egy erősen exoterm reakció; ezért kiváló üzemanyagként használják. Elégtelen levegő vagy oxigén jelenlétében részben szén-monoxid (CO) gázzá ég.

Szubsztitúciós reakciók: A metán helyettesítési reakciókat mutat halogénekkel. Ezekben a reakciókban egy vagy több hidrogénatomot azonos számú halogénatommal helyettesítenek, és ezt „halogénezésnek” nevezik.” Napfény jelenlétében reagál klórral (Cl) és brómmal (Br).

Reakció gőzzel: Ha metán és gőz keverékét egy alumínium-oxid felületre támaszkodó, hevített (1000 K) nikkelen vezetik át, az hidrogént termelhet.

Pirolízis: Amikor a metánt körülbelül 1300 K-re melegítjük, koromra és hidrogénre bomlik.

Etán:

Reakciók: Az etángáz (CH₃CH₃) fény jelenlétében brómgőzzel reagál, bróm-etánt képezve (CH) ₃CH_{2Br) és hidrogén-bromid (HBr). Ez egy helyettesítési reakció; az etánban egy hidrogénatom brómatommal van helyettesítve.}

CH₃CH₃ + Br₂ à CH₃ CH_{2Br + HBr}

Égés: Az etán teljes égése 1559,7 kJ/mol (51,9 kJ/g) hőt, szén-dioxidot és vizet termel.

2 C₂H₆ + 7 O₂ → 4 CO ₂ + 6 H_{2O + 3120 kJ}

Oxigénfelesleg nélkül is előfordulhat, és amorf szén és szén-monoxid keveréke keletkezik.

2 C₂H₆ + 3 O₂ → 4 C + 6 H _{2O + energia}

2 C₂H₆ + 5 O₂ → 4 CO + 6 H _{2O + energia}

2 C₂H₆ + 4 O₂ → 2 C + 2 CO + 6 H_{2O + energia stb.}

Definíciók:

Szubsztitúciós reakciók: A szubsztitúciós reakció olyan kémiai reakció, amely során egy kémiai vegyületben egy funkciós csoportot kicserélnek, és egy másik funkciós csoportot helyettesítenek.

Használat:

Metán: A metánt számos ipari kémiai folyamatban használják (fűtőanyagként, földgázként, cseppfolyósított földgázként), és hűtött folyadékként szállítják.

Etán: Az etánt motorok üzemanyagaként és hűtőközegként használják rendkívül alacsony hőmérsékletű rendszerekben. Acélpalackokban, cseppfolyósított gázként, saját gőznyomása alatt szállítják.