Razlika med metanom in etanom

Ključna razlika - Metan proti etanu
 

Metan in etan sta najmanjša člana družine alkanov. Molekularne formule teh dveh organskih spojin so CH₄ in C₂H₆ oz. The ključna razlika med metanom in etanom je njihova kemijska zgradba; molekulo etana lahko štejemo za dve metilni skupini, ki sta združeni kot dimer metilnih skupin. Druge kemijske in fizikalne razlike nastanejo predvsem zaradi te strukturne razlike.    

Kaj je metan?

Metan je s kemijsko formulo CH najmanjši član družine alkanov₄ (štirje atomi vodika so vezani na en atom ogljika). Šteje se za glavno sestavino zemeljskega plina. Metan je brezbarven plin, brez vonja in okusa; poznan tudi kot ogljik, močvirski plin, zemeljski plin, ogljikov tetrahidrid, in vodikov karbid. Lahko se zlahka vžge, njegova para pa je lažja od zraka.

Metan se naravno nahaja pod zemljo in pod morskim dnom. Atmosferski metan velja za toplogredni plin. Metan se razgradi v CH₃- z vodo v atmosferi.    

Kaj je etan?

Etan je brezbarvna plinasta spojina brez vonja pri standardni temperaturi in tlaku. Njegova molekularna formula in molekularna teža sta C₂H₆ in 30,07 g · mol^-1 oz. Izoliran je iz zemeljskega plina kot stranski proizvod iz procesa rafiniranja nafte. Etan je zelo pomemben pri proizvodnji etilena.  

Kakšna je razlika med metanom in etanom?

Značilnosti metana in etana

Struktura:

Metan: The molekularna formula metana je CH_4, in je primer tetraedrske molekule s štirimi enakovrednimi C-H vezmi (sigma vezi). Kot vezi med H-C-H atomoma je 109,5⁰ in vse C-H vezi so enakovredne in je enaka 108.70 pm.

Etan: The molekulska formula etana je C₂H_6, in je nasičen ogljikovodik, saj ne vsebuje več vezi.

Kemijske lastnosti:

Metan:

Stabilnost: Metan je kemično zelo stabilna molekula, ki ne reagira s KMnO₄, K₂Kr₂O₇, H₂SO₄ ali HNO₃ v normalnih pogojih.

Izgorevanje: V prisotnosti presežka zraka ali kisika metan gori z bledo modrim ne svetlečim plamenom, ki proizvaja ogljikov dioksid in vodo. Gre za močno eksotermično reakcijo; zato se uporablja kot odlično gorivo. Ob prisotnosti nezadostnega zraka ali kisika delno zgore v plin ogljikov monoksid (CO).

Restitucije nadomestitve: Metan kaže reakcije substitucije s halogeni. V teh reakcijah se en ali več atomov vodika nadomesti z enakim številom atomov halogena in se imenuje "halogenacija." Reagira s klorom (Cl) in bromom (Br) v prisotnosti sončne svetlobe.

Reakcija s Steamom: Ko mešanica metana in pare prehaja skozi segreto (1000 K) nikelj, podprt na površini glinice, lahko proizvaja vodik.

Piroliza: Ko se metan segreje na približno 1300 K, se razgradi do saj in vodika.

Etan: 

Reakcije: Plin etana (CH₃CH₃) reagira z bromovo paro v prisotnosti svetlobe, da nastane bromoetan, (CH₃CH₂Br) in vodikov bromid (HBr). Gre za substitucijsko reakcijo; atom vodika v etanu je substituiran z bromovim atomom.

CH₃CH₃ +       Br₂         à CH₃CH₂Br + HBr

Izgorevanje: Popolno zgorevanje etana proizvede 1559,7 kJ / mol (51,9 kJ / g) toplote, ogljikovega dioksida in vode.

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

Pojavi se lahko tudi brez presežka kisika, pri čemer nastane mešanica amorfnega ogljika in ogljikovega monoksida.

2 C₂H₆ + 3 O₂ → 4 C + 6 H₂O + energija

2 C₂H₆ + 5 O₂ → 4 CO + 6 H₂O + energija

2 C₂H₆ + 4 O₂ → 2 C + 2 CO + 6 H₂O + energije itd.

Opredelitve:

Nadomestne reakcije: Nadomestna reakcija je kemična reakcija, ki vključuje premestitev ene funkcionalne skupine v kemično spojino in jo nadomešča z še ena funkcionalna skupina.

Uporaba:

Metan: Metan se uporablja v številnih industrijskih kemičnih postopkih (kot gorivo, zemeljski plin, utekočinjen zemeljski plin) in se prevaža kot hladilna tekočina.

Etan: Etan se uporablja kot gorivo za motorje in kot hladilno sredstvo za izredno nizke temperature. Dobavlja se v jeklenih jeklenkah kot utekočinjen plin pod lastnim parnim tlakom.

Literatura: "Etan". Wikipedija. N.p., 2016. Splet. 7. junij 2016. Khanna, Bhishm. "Kakšne so kemijske lastnosti metana?". Preservearticles.com. N.p., 2016. Splet. 7. junij 2016. „Metan | CH4 - Pubchem ”. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. N.p., 2016. Splet. 7. junij 2016. „Metan“. Wikipedija. N.p., 2016. Splet. 7. junij 2016. Sodelovanje s slikami: »Model metanske molekule z žogo in palice« (Public Domain) prek Commons Wikimedia »Model molekule etana« y Ben Mills - Lastno delo (Public Domain) prek Commons Wikimedia "Methane" avtorja Jynto - lastno delo, ki temelji na datoteki: Methane-CRC-MW-dimenzije-2D.png, (javno domeno) prek Commons Wikimedia "Ethane" (javna domena) prek Commons Wikimedia