Forskellen mellem metan og etan

Nøgleforskel - Methane vs Ethane
 

Metan og Ethane er de mindste medlemmer af alkanfamilien. Molekylformlerne for disse to organiske forbindelser er CH₄ og C₂H₆ henholdsvis. Det vigtigste forskel mellem metan og ethan er deres kemiske struktur; et Ethan-molekyle kan betragtes som to methylgrupper, der er forbundet som en dimer af methylgrupper. De andre kemiske og fysiske forskelle opstår hovedsageligt på grund af denne strukturelle forskel.    

Hvad er metan?

Metan er det mindste medlem af alkanfamilien med den kemiske formel CH₄ (fire hydrogenatomer er bundet til et carbonatom). Det anses for at være hovedkomponenten i naturgas. Metan er en farveløs, lugtfri og smagløs gas; også kendt som carbane, myrgas, naturgas, carbontetrahydrid, og brintkarbid. Det kan let antændes, og dens damp er lettere end luften.

Metan findes naturligt under jorden og under havbunden. Den atmosfæriske metan betragtes som en drivhusgas. Metan nedbrydes til CH₃- med vand i atmosfæren.    

Hvad er Ethane?

Ethan er en farveløs, lugtfri gasformig forbindelse ved standardtemperatur og -tryk. Dets molekylformel og molekylvægt er C₂H₆ og 30,07 g · mol^-1 henholdsvis. Det er isoleret fra naturgas som et biprodukt fra råolieraffinering. Ethan er meget vigtig i ethylenproduktionen.  

Hvad er forskellen mellem metan og ethan?

Egenskaber ved metan og ethan

Struktur:

Metan: Det molekylformel af methan er CH_4, og det er et eksempel på et tetrahedralt molekyle med fire ækvivalente C-H-bindinger (sigma-bindinger). Bindingsvinklen mellem H-C-H-atomer er 109,5⁰ og alle C-H-obligationer er ækvivalente, og det er lig med 108,70 pm.

ethan: Det molekylformel af etan er C₂H_6, og det er et mættet carbonhydrid, da det ikke indeholder flere bindinger.

Kemiske egenskaber:

Metan:

Stabilitet: Methan er et kemisk meget stabilt molekyle, som ikke reagerer med KMnO₄, K₂Cr₂O₇, H₂SÅ₄ eller HNO₃ under normale forhold.

Forbrænding: I nærvær af overskydende luft eller ilt brænder metan med en lyseblå ikke-lysende flamme, der producerer kuldioxid og vand. Det er en meget eksoterm reaktion; derfor bruges det som et fremragende brændstof. I nærvær af utilstrækkelig luft eller ilt brænder den delvist ind i kulilte (CO) -gas.

Substitutionsreaktioner: Methan viser substitutionsreaktioner med halogener. I disse reaktioner erstattes et eller flere hydrogenatomer med et lige så stort antal halogenatomer, og det kaldes "halogenering." Det reagerer med klor (Cl) og brom (Br) i nærvær af sollys.

Reaktion med Steam: Når en blanding af methan og damp ledes gennem et opvarmet (1000 K) nikkel understøttet på aluminiumoxidoverfladen, kan det producere brint.

Pyrolyse: Når methan opvarmes til ca. 1300 K, nedbrydes den til kønrøg og brint.

ethan: 

Reaktioner: Ethangas (CH₃CH₃reagerer med bromdamp i nærvær af lys til dannelse af bromethan, (CH₃CH₂Br) og hydrogenbromid (HBr). Det er en substitutionsreaktion; et hydrogenatom i ethan er substitueret med bromatom.

CH₃CH₃ +       br₂         à CH₃CH₂Br + HBr

Forbrænding: Den komplette forbrænding af ethan producerer 1559,7 kJ / mol (51,9 kJ / g) varme, kuldioxid og vand.

2C₂H₆ + 7 O₂ → 4 CO₂ + 6 H₂O + 3120 kJ

Det kan også forekomme uden et overskud af ilt, hvilket producerer en blanding af amorft kulstof og kulilte.

2C₂H₆ + 3 O₂ → 4 C + 6 H₂O + energi

2C₂H₆ + 5 O₂ → 4 CO + 6 H₂O + energi

2C₂H₆ + 4 O₂ → 2 C + 2 CO + 6 H₂O + energi osv.

Definitioner:

Substitutionsreaktioner: Substitutionsreaktion er en kemisk reaktion, der involverer forskydning af en funktionel gruppe i en kemisk forbindelse og erstattet den ved en anden funktionel gruppe.

Anvendelse:

Metan: Metan bruges i mange industrielle kemiske processer (som brændstof, naturgas, flydende naturgas), og den transporteres som en kølet væske.

ethan: Ethan bruges som brændstof til motorer og som kølemiddel til et ekstremt lavtemperatursystem. Det leveres i stålcylindre som en kondenseret gas under sit eget damptryk.

Referencer: "Ethane". Wikipedia. N.p., 2016. Web. 7. juni 2016. Khanna, Bhishm. "Hvad er de kemiske egenskaber ved metan?". Preservearticles.com. N.p., 2016. Web. 7. juni 2016. “Metan | CH4 - Pubchem ”. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. N.p., 2016. Web. 7. juni 2016. “Metan”. Wikipedia. N.p., 2016. Web. 7. juni 2016. Bill høflighed: “Ball-and-stick-model of methan molecule” af (Public Domain) via Commons Wikimedia “Ball-and-stick-model af ethan molekyle” og Ben Mills - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia “Methane” af Jynto - Eget arbejde, baseret på File: Methane-CRC-MW-dimensioner-2D.png, (Public Domain) via Commons Wikimedia “Ethane” (Public Domain) via Commons Wikimedia