Razlika med metanom in propanom

Metan proti Propanu
 

Metan in propan sta prva in tretja člana družine alkanov. Njihove molekularne formule so CH₄ in C₃H₈ oz. The ključna razlika med metanom in propanom je njihova kemijska zgradba; Metan vsebuje samo en atom ogljika in štiri atome vodika, medtem ko Propan vsebuje tri ogljikove atome z osmimi atomi vodika. Njihove kemijske in fizikalne lastnosti se zaradi te razlike razlikujejo.

Kaj je metan?

Metan, znan tudi kot ogljik, zemeljski plin, močvirski plin, ogljikov tetrahidrid, ali vodikov karbid,  je najmanjši član družine alkanov. Njegova kemijska formula je CH₄ (štirje atomi vodika so vezani na en atom ogljika). Je glavna sestavina zemeljskega plina. Metan je plin brez barve, brez vonja in okusa. Lahko se vname, saj je njegova para lažja od zraka.

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

Kaj je propan?

Propan je tretji član družine Alkane. Njegova molekularna formula je C₃H_6, in molekulska masa je 44,10 g · mol^-1. Obstaja kot plin pri običajni temperaturi in tlaku, vendar se lahko stisne v prenosno tekočino. Propan v naravi ne obstaja, a ga pridobivamo iz procesa rafiniranja nafte in kot stranski proizvod predelave zemeljskega plina.

Propan je brezbarvna, netoksična in vnetljiva plinasta snov, za identifikacijo puščanja pa se doda komercialni vonj.

Kakšna je razlika med metanom in propanom?

Značilnosti metana in propana

Molekularna struktura:

Metan: Molekularna formula metana je CH_4, in je primer tetraedrske molekule s štirimi enakovrednimi C-H vezmi (sigma vezi). Njegova struktura je podana spodaj.

Propan: Molekularna formula etana je C₃H_8, in njegova struktura je podana spodaj.

Kemijske lastnosti:

Izgorevanje:

Metan: Metan gori z bledo modrim ne svetlečim plamenom, ki ustvarjata ogljikov dioksid in vodo ob prisotnosti presežka zraka ali kisika. Gre za močno eksotermično reakcijo; s tem je odlično gorivo.

CH₄(g) + 20 °₂    → CO₂    +    2H₂O + 890 kJ / mol

Delno zgore v plin ogljikov monoksid (CO) v prisotnosti premalo zraka ali kisika.

2CH₄(g) + 30 °₂     →   2CO + 2H₂O + energija

Propan: Propan tudi gori na podoben način kot ostali alkani. Popolnoma gori ob prisotnosti presežka kisika, ki ustvarja vodo in ogljikov dioksid.

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

Če ni dovolj kisika za proces zgorevanja, nepopolno izgori v ogljikov monoksid in / ali ogljikov saj.

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

ALI

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

Izgorevanje propana je veliko čistejše od zgorevanja bencina, vendar ni tako čisto kot pri zemeljskem plinu.

Reakcije:

Metan: 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.

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

Propan: Propan kaže tudi reakcije halogeniranja pod posebnimi pogoji, ki proizvajajo različne izdelke v različnih razmerjih.

CH₃-CH₂-CH₃     +     Cl₂     →     CH₃-CH₂-CH₂Cl (45%) + CH₃-CHCl-CH_{3 (}55%)

CH₃-CH₂-CH₃     +     Br₂     →     CH₃-CH₂-CH₂Br (3%) + CH₃-CHBr-CH₃  (97%)

Uporaba metana in propana

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

Propan: Propan se običajno uporablja kot gorivo v motorjih, pečeh, prenosnih pečeh, baterijah na oksi-plin, grelnikih vode, sušilcih perila in za ogrevanje v hišah. Je eden izmed utekočinjenih naftnih plinov, kot so butan, propilen in butilen.

Opredelitve:

Eksotermična reakcija: Eksotermična reakcija je kemična reakcija, ki sprošča energijo s svetlobo ali toploto.

Nadomestne reakcije: Nadomestna reakcija je kemična reakcija, ki vključuje premestitev ene funkcionalne skupine v kemično spojino in jo nadomesti z drugo funkcionalno skupino.

Literatura: "Reakcija propana z kisikom!" THECOLT84 "Reakcije Alkenesa" Državna univerza Michigan State Image dovoljenje: "Propan" avtor Holger87 - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia "Methane" (Public Domain) prek Commons Wikimedia