Forskel mellem metan og propan

Methan vs propan
 

Methan og propan er det første og det tredje medlem af alkanfamilien. Deres molekylformler er CH₄ og C₃H₈ henholdsvis. Det vigtigste forskel mellem metan og propan er deres kemiske struktur; Methan indeholder kun et carbonatom og fire hydrogenatomer, mens propan indeholder tre carbonatomer med otte hydrogenatomer. Deres kemiske og fysiske egenskaber varierer på grund af denne forskel.

Hvad er metan?

Metan, også kendt som carbane, naturgas, myrgas, carbontetrahydrid, eller brintkarbid,  er det mindste medlem af alkanfamilien. Dens kemiske formel er CH₄ (fire hydrogenatomer er bundet til et carbonatom). Det er en vigtig bestanddel af naturgas. Metan er en farveløs, lugtfri og smagløs gas. Det kan let antændes, da 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 propan?

Propan er det tredje medlem af Alkane-familien. Dens molekylformel er C₃H_6, og molekylmassen svarer til 44,10 g · mol^-1. Den findes som en gas ved standardtemperatur og -tryk, men den kan komprimere til en transportabel væske. Propan findes ikke naturligt, men det fås fra petroleumraffinaderingsprocessen og som et biprodukt fra forarbejdning af naturgas.

Propan er et farveløst, lugtfrit, ikke-giftigt og brandfarligt luftformigt stof, og der tilføjes en kommerciel lugtstof til identifikation af lækager.

Hvad er forskellen mellem metan og propan?

Egenskaber ved metan og propan

Molekylstruktur:

Metan: Den molekylære formel for methan er CH_4, og det er et eksempel på et tetrahedralt molekyle med fire ækvivalente C-H-bindinger (sigma-bindinger). Dens struktur er angivet nedenfor.

Propan: Den molekylære formel for etan er C₃H_8, og dens struktur er angivet nedenfor.

Kemiske egenskaber:

Forbrænding:

Metan: Methan forbrænder med en lyseblå ikke-lysende flamme, der producerer kuldioxid og vand i nærvær af overskydende luft eller ilt. Det er en meget eksoterm reaktion; det er således et fremragende brændstof.

CH₄(g) + 2O₂    → CO₂    +    2H₂O + 890 kJ / mol

Det brænder delvist ind i kulilte (CO) -gas i nærvær af utilstrækkelig luft eller ilt.

2CH₄(g) + 3O₂     →   2CO + 2H₂O + energi

Propan: Propan brænder også på lignende måde som de andre alkaner. Det brænder helt i nærvær af overskydende iltproducerende vand og kuldioxid.

C₃H₈    +    5O₂      →        3CO₂     +     4H₂O + 2220 kJ / mol

I fravær af tilstrækkeligt ilt til forbrændingsprocessen forbrænder det ufuldstændigt i kulilte og / eller sotkulstof.

2C₃H₈    +     9O₂     →      4CO₂    +     2CO + 8H₂O + varme

ELLER

C₃H₈     +     9O₂     →     3C       +     4H₂O + varme

Propanforbrænding er meget renere end forbrænding af benzin, men ikke så ren som for naturgas.

Reaktioner:

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

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

Propan: Propan viser også halogeneringsreaktioner under specielle betingelser, der producerer forskellige produkter i forskellige forhold.

CH₃-CH₂-CH₃     +     cl₂     →     CH₃-CH₂-CH₂Cl (45%) + CH₃-CHC-CH_{3 (}55%)

CH₃-CH₂-CH₃     +     br₂     →     CH₃-CH₂-CH₂Br (3%) + CH₃-CHBr-CH₃  (97%)

Anvendelser af metan og propan

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

Propan: Propan bruges generelt som brændstof i motorer, ovne, bærbare komfurer, oxy-gaslommelygter, vandvarmere, vaskemaskiner og til opvarmning i huse. Det er en af ​​de flydende petroleumsgasser såsom butan, propylen og butylen.

Definitioner:

Eksoterm reaktion: En eksoterm reaktion er en kemisk reaktion, der frigiver energi ved lys eller varme.

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

Referencer: "Reaktion af propan med ilt!" THECOLT84 “Reaktioner af Alkenes” Michigan State University Image Courtesy: “Propan” Af Holger87 - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia “Methane” (Public Domain) via Commons Wikimedia