Metan i etan są najmniejszymi członkami rodziny alkanów. Wzory molekularne tych dwóch związków organicznych to CH4 i C2)H.6 odpowiednio. The kluczowa różnica między metanem a etanem jest ich struktura chemiczna; cząsteczkę etanu można uznać za dwie grupy metylowe połączone jako dimer grup metylowych. Inne różnice chemiczne i fizyczne powstają głównie z powodu tej różnicy strukturalnej.
Metan jest najmniejszym członkiem rodziny alkanów o wzorze chemicznym CH4 (cztery atomy wodoru są związane z jednym atomem węgla). Jest uważany za główny składnik gazu ziemnego. Metan jest bezbarwnym, bezwonnym i bez smaku gazem; znany również jako carbane, gaz bagienny, gaz ziemny, tetrahydlenek węgla, i węglik wodoru. Można go łatwo zapalić, a jego para jest lżejsza niż powietrze.
Metan naturalnie znajduje się pod ziemią i pod dnem morskim. Metan atmosferyczny jest uważany za gaz cieplarniany. Metan rozpada się na CH3)- z wodą w atmosferze.
Etan jest bezbarwnym, bezwonnym związkiem gazowym w standardowej temperaturze i ciśnieniu. Jego wzór cząsteczkowy i masa cząsteczkowa to C.2)H.6 i 30,07 g · mol-1 odpowiednio. Jest izolowany od gazu ziemnego, jako produkt uboczny procesu rafinacji ropy naftowej. Etan jest bardzo ważny w produkcji etylenu.
Metan: The formuła molekularna metanu jest CH4, i jest to przykład czworościennej cząsteczki z czterema równoważnymi wiązaniami C-H (wiązania sigma). Kąt wiązania między atomami H-C-H wynosi 109,50 a wszystkie wiązania C-H są równoważne i jest równe 108.70 pm.
Etan: The wzór cząsteczkowy etanu jest do2)H.6, i jest nasyconym węglowodorem, ponieważ nie zawiera wielu wiązań.
Metan:
Stabilność: Metan jest chemicznie bardzo stabilną cząsteczką, która nie reaguje z KMnO4, K.2)Cr2)O7, H.2)WIĘC4 lub HNO3) w normalnych warunkach.
Spalanie: W obecności nadmiaru powietrza lub tlenu metan pali się bladoniebieskim nieświecącym płomieniem, wytwarzając dwutlenek węgla i wodę. Jest to reakcja wysoce egzotermiczna; dlatego jest stosowany jako doskonałe paliwo. W obecności niedostatecznego powietrza lub tlenu częściowo spala się w gazowy tlenek węgla (CO).
Reakcje na substytucję: Metan wykazuje reakcje podstawienia halogenami. W tych reakcjach jeden lub więcej atomów wodoru zastępuje się taką samą liczbą atomów halogenu i nazywa się to „halogenowaniem”. Reaguje z chlorem (Cl) i bromem (Br) w obecności światła słonecznego.
Reakcja ze Steam: Gdy mieszanina metanu i pary przechodzi przez ogrzewany (1000 K) nikiel osadzony na powierzchni tlenku glinu, może wytwarzać wodór.
Piroliza: Gdy metan ogrzewa się do około 1300 K, rozkłada się on na sadzę i wodór.
Etan:
Reakcje: Etan (CH3)CH3)) reaguje z parami bromu w obecności światła z wytworzeniem bromoetanu (CH3)CH2)Br) i bromowodór (HBr). Jest to reakcja podstawienia; atom wodoru w etanie jest podstawiony atomem bromu.
Spalanie: Całkowite spalanie etanu wytwarza 1559,7 kJ / mol (51,9 kJ / g) ciepła, dwutlenku węgla i wody.
2 C.2)H.6 + 7 O2) → 4 WSPÓŁ2) + 6 H.2)O + 3120 kJ
Może również wystąpić bez nadmiaru tlenu, tworząc mieszaninę amorficznego węgla i tlenku węgla.
2 C.2)H.6 + 3) O2) → 4 C + 6 H.2)O + energia
2 C.2)H.6 + 5 O2) → 4 CO + 6 H.2)O + energia
2 C.2)H.6 + 4 O2) → 2 C + 2 CO + 6 H.2)O + energia itp.
Definicje:
Reakcje substytucyjne: Reakcja substytucyjna to reakcja chemiczna polegająca na zastąpieniu jednej grupy funkcyjnej w związku chemicznym i jej zastąpieniu przez inna grupa funkcjonalna.
Metan: Metan jest wykorzystywany w wielu przemysłowych procesach chemicznych (jako paliwo, gaz ziemny, skroplony gaz ziemny) i jest transportowany jako płyn chłodzony.
Etan: Etan jest stosowany jako paliwo do silników i jako czynnik chłodniczy w systemie o bardzo niskiej temperaturze. Jest wysyłany w stalowych butlach jako skroplony gaz pod własnym ciśnieniem pary.
Odniesienia: „Etan”. Wikipedia. N.p., 2016. Web. 7 czerwca 2016 r. Khanna, Bhishm. „Jakie są właściwości chemiczne metanu?”. Preservearticles.com. N.p., 2016. Web. 7 czerwca 2016 r. „Metan | CH4 - Pubchem ”. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. N.p., 2016. Web. 7 czerwca 2016 r. „Metan”. Wikipedia. N.p., 2016. Web. 7 czerwca 2016 r. Zdjęcie dzięki uprzejmości: „Model cząsteczki metanu w kulkach i kijach” autorstwa (Public Domain) przez Commons Wikimedia „Model cząsteczki etanu w kulkach i kijach” y Ben Mills - Praca własna (Domena publiczna) przez Commons Wikimedia „Metan” Jynto - opracowanie własne na podstawie pliku: Methane-CRC-MW-Dimensions-2D.png, (domena publiczna) przez Commons Wikimedia „Ethane” (domena publiczna) poprzez Commons Wikimedia