Skillnaden mellan metan och etan

2024 Författare: Alex Aldridge | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 13:50

Key skillnad – Metan vs Ethane

Metan och etan är de minsta medlemmarna i alkanfamiljen. Molekylformlerna för dessa två organiska föreningar är CH₄ respektive C₂H_{6. Den viktigaste skillnaden mellan metan och etan är deras kemiska struktur; en etanmolekyl kan betraktas som två metylgrupper sammanfogade som en dimer av metylgrupper. De andra kemiska och fysikaliska skillnaderna uppstår främst på grund av denna strukturella skillnad.}

Vad är metan?

Metan är den minsta medlemmen i alkanfamiljen med den kemiska formeln CH_{4 (fyra väteatomer är bundna till en kolatom). Det anses vara huvudkomponenten i naturgas. Metan är en färglös, luktfri och smaklös gas; även känd som karbane, kärrgas, naturgas, koltetrahydrid och vätekarbid. Den kan lätt antändas och dess ånga är lättare än luften.}

Metan finns naturligt under marken och under havsbotten. Atmosfärens metan anses vara en växthusgas. Metan bryts ner till CH_{3– med vatten i atmosfären.}

Vad är Ethane?

Etan är en färglös, luktfri gasformig förening vid standardtemperatur och -tryck. Dess molekylformel och molekylvikt är C₂H₆ respektive 30,07 g·mol^{−1. Det är isolerat från naturgas, som en biprodukt från petroleumraffineringsprocessen. Etan är mycket viktigt vid etenproduktion.}

Vad är skillnaden mellan metan och etan?

Karakteristika för metan och etan

Structure:

Metan: Molekylformeln för metan är CH_4, och det är ett exempel på en tetraedrisk molekyl med fyra ekvivalenta C–H-bindningar (sigmabindningar). Bindningsvinkeln mellan H-C-H-atomer är 109,5^{0 och alla C-H-bindningar är ekvivalenta, och den är lika med 108,70 pm.}

Etan: Molekylformeln för etan är C₂H_{6,och det är ett mättat kolväte eftersom det inte innehåller flera bindningar.}

Kemiska egenskaper:

Metan:

Stabilitet: Metan är en kemiskt mycket stabil molekyl som inte reagerar med KMnO₄, K₂Cr ₂O₇, H₂SO₄ eller HNO _{3 under normala förhållanden.}

Förbränning: I närvaro av överskott av luft eller syre brinner metan med en ljusblå icke-lysande låga som producerar koldioxid och vatten. Det är en mycket exoterm reaktion; därför används det som ett utmärkt bränsle. I närvaro av otillräcklig luft eller syre förbränns den delvis till kolmonoxidgas (CO).

Substitutionsreaktioner: Metan visar substitutionsreaktioner med halogener. I dessa reaktioner ersätts en eller flera väteatomer med lika många halogenatomer och det kallas halogenering.” Den reagerar med klor (Cl) och brom (Br) i närvaro av solljus.

Reaktion med ånga: När en blandning av metan och ånga leds genom ett uppvärmt (1000 K) nickel som stöds på aluminiumoxidytan, kan det producera väte.

Pyrolys: När metan värms upp till cirka 1300 K, sönderdelas det till kimrök och väte.

Ethane:

Reaktioner: Etangas (CH₃CH₃) reagerar med bromånga i närvaro av ljus för att bilda brometan, (CH ₃CH_{2Br) och vätebromid (HBr). Det är en substitutionsreaktion; en väteatom i etan är substituerad med bromatom.}

CH₃CH₃ + Br₂ à CH₃ CH_{2Br + HBr}

Förbränning: Den fullständiga förbränningen av etan producerar 1559,7 kJ/mol (51,9 kJ/g) värme, koldioxid och vatten.

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

Det kan också förekomma utan överskott av syre, vilket ger en blandning av amorft kol och kolmonoxid.

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

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

2 C₂H₆ + 4 O₂ → 2 C + 2 CO + 6 H_{2O + energi etc.}

Definitioner:

Substitutionsreaktioner: Substitutionsreaktion är en kemisk reaktion som involverar förskjutning av en funktionell grupp i en kemisk förening och ersätt den med en annan funktionell grupp.

Användar:

Metan: Metan används i många industriella kemiska processer (som bränsle, naturgas, flytande naturgas) och det transporteras som en kyld vätska.

Etan: Etan används som bränsle för motorer och som köldmedium för ett system med extremt låga temperaturer. Den levereras i stålcylindrar som en flytande gas under sitt eget ångtryck.