Razlika između metana i etana

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 13:40

Ključna razlika – metan naspram etana

Metan i etan su najmanji članovi obitelji alkana. Molekulske formule ova dva organska spoja su CH₄ i C₂H_{6 redom. Ključna razlika između metana i etana je njihova kemijska struktura; Molekula etana može se smatrati dvjema metilnim skupinama spojenim kao dimer metilnih skupina. Ostale kemijske i fizikalne razlike uglavnom nastaju zbog ove strukturne razlike.}

Što je metan?

Metan je najmanji član obitelji alkana s kemijskom formulom CH_{4(četiri atoma vodika vezana su na jedan atom ugljika). Smatra se glavnom komponentom prirodnog plina. Metan je plin bez boje, mirisa i okusa; također poznat kao karban, močvarni plin, prirodni plin, ugljikov tetrahidrid i vodikov karbid. Lako se zapali, a njegova je para lakša od zraka.}

Metan se prirodno nalazi pod zemljom i ispod morskog dna. Atmosferski metan se smatra stakleničkim plinom. Metan se razgrađuje u CH_{3– s vodom u atmosferi.}

Što je Ethane?

Etan je plinoviti spoj bez boje i mirisa pri standardnoj temperaturi i tlaku. Njegova molekularna formula i molekularna težina su C₂H₆ odnosno 30,07 g·mol^{−1. Izolira se iz prirodnog plina, kao nusprodukt procesa rafiniranja nafte. Etan je vrlo važan u proizvodnji etilena.}

Koja je razlika između metana i etana?

Karakteristike metana i etana

Struktura:

Metan: Molekulska formula metana je CH_4, i to je primjer tetraedarske molekule s četiri ekvivalentne C–H veze (sigma veze). Kut veze između H-C-H atoma je 109,5^{0 i sve C-H veze su ekvivalentne, te je jednak 108,70 pm.}

Etan: Molekulska formula etana je C₂H_{6,i on je zasićeni ugljikovodik jer ne sadrži višestruke veze.}

Kemijska svojstva:

Metan:

Stabilnost: Metan je kemijski vrlo stabilna molekula koja ne reagira s KMnO₄, K₂Cr ₂O₇, H₂SO₄ ili HNO _{3 pod normalnim uvjetima.}

Izgaranje: U prisutnosti viška zraka ili kisika, metan gori blijedoplavim nesvjetlećim plamenom stvarajući ugljični dioksid i vodu. To je vrlo egzotermna reakcija; stoga se koristi kao izvrsno gorivo. U prisutnosti nedovoljne količine zraka ili kisika, djelomično izgara u plin ugljični monoksid (CO).

Reakcije supstitucije: metan pokazuje reakcije supstitucije s halogenima. U tim reakcijama jedan ili više atoma vodika zamijenjeno je jednakim brojem atoma halogena i to se naziva "halogeniranje".” Reagira s klorom (Cl) i bromom (Br) u prisutnosti sunčeve svjetlosti.

Reakcija s parom: Kada se smjesa metana i pare propusti kroz zagrijani (1000 K) nikl oslonjen na površinu glinice, može proizvesti vodik.

Piroliza: Kada se metan zagrije na oko 1300 K, razgrađuje se na čađu i vodik.

Ethane:

Reakcije: Plin etan (CH₃CH₃) reagira s parama broma u prisutnosti svjetla da nastane bromoetan, (CH ₃CH_{2Br) i vodikov bromid (HBr). To je supstitucijska reakcija; atom vodika u etanu je supstituiran atomom broma.}

CH₃CH₃ + Br₂ à CH₃ CH_{2Br + HBr}

Izgaranje: Potpuno izgaranje etana proizvodi 1559,7 kJ/mol (51,9 kJ/g) topline, ugljičnog dioksida i vode.

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

Može se dogoditi i bez viška kisika, stvarajući mješavinu amorfnog ugljika i ugljikovog monoksida.

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

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

2 C₂H₆ + 4 O₂ → 2 C + 2 CO + 6 H_{2O + energija itd.}

Definicije:

Reakcije supstitucije: Reakcija supstitucije je kemijska reakcija koja uključuje premještanje jedne funkcionalne skupine u kemijskom spoju i njezinu zamjenu drugom funkcionalnom skupinom.

Koristi:

Metan: Metan se koristi u mnogim industrijskim kemijskim procesima (kao gorivo, prirodni plin, ukapljeni prirodni plin) i transportira se kao rashlađeni fluid.

Etan: Etan se koristi kao gorivo za motore i kao rashladno sredstvo za sustave s ekstremno niskom temperaturom. Otprema se u čeličnim cilindrima kao ukapljeni plin pod vlastitim tlakom pare.