Ключова разлика – метан срещу етан
Метанът и етанът са най-малките членове на семейството на алканите. Молекулните формули на тези две органични съединения са съответно CH4 и C2H6. Ключовата разлика между метан и етан е тяхната химическа структура; Молекулата на етан може да се разглежда като две метилови групи, свързани като димер от метилови групи. Другите химични и физични разлики се дължат главно на тази структурна разлика.
Какво е метан?
Метанът е най-малкият член на семейството на алканите с химическа формула CH4(четири водородни атома са свързани с един въглероден атом). Счита се за основния компонент на природния газ. Метанът е газ без цвят, мирис и вкус; известен още като карбан, блатен газ, природен газ, въглероден тетрахидрид и водороден карбид. Може лесно да се възпламени, а парите му са по-леки от въздуха.
Метанът се намира естествено под земята и под морското дъно. Атмосферният метан се счита за парников газ. Метанът се разпада на CH3– с вода в атмосферата.
Какво е Ethane?
Етанът е безцветно газообразно съединение без мирис при стандартна температура и налягане. Неговата молекулна формула и молекулно тегло са C2H6 и съответно 30,07 g·mol−1. Той е изолиран от природен газ, като страничен продукт от процеса на рафиниране на петрол. Етанът е много важен при производството на етилен.
Каква е разликата между метан и етан?
Характеристики на метана и етана
Структура:
Метан: Молекулната формула на метана е CH4, и е пример за тетраедрична молекула с четири еквивалентни C–H връзки (сигма връзки). Ъгълът на връзката между H-C-H атомите е 109,50 и всички C-H връзки са еквивалентни и е равен на 108,70 pm.
Етан: Молекулната формула на етан е C2H6,и е наситен въглеводород, тъй като не съдържа множество връзки.
Химични свойства:
Метан:
Стабилност: Метанът е химически много стабилна молекула, която не реагира с KMnO4, K2Cr 2O7, H2SO4 или HNO 3 при нормални условия.
Горене: При наличие на излишен въздух или кислород, метанът гори с бледосин несветещ пламък, произвеждайки въглероден диоксид и вода. Това е силно екзотермична реакция; следователно се използва като отлично гориво. При липса на достатъчно въздух или кислород, той частично изгаря в газ въглероден окис (CO).
Реакции на заместване: Метанът показва реакции на заместване с халогени. При тези реакции един или повече водородни атоми се заместват с равен брой халогенни атоми и това се нарича „халогениране“.” Реагира с хлор (Cl) и бром (Br) в присъствието на слънчева светлина.
Реакция с пара: Когато смес от метан и пара премине през нагрят (1000 K) никел, поддържан върху повърхност от алуминиев оксид, тя може да произведе водород.
Пиролиза: Когато метанът се нагрее до около 1300 K, той се разлага до сажди и водород.
Етан:
Реакции: Етан газ (CH3CH3) реагира с бромни пари в присъствието на светлина, за да образува бромоетан (CH 3CH2Br) и бромоводород (HBr). Това е реакция на заместване; водороден атом в етан е заместен с бромен атом.
CH3CH3 + Br2 à CH3 CH2Br + HBr
Изгаряне: Пълното изгаряне на етан произвежда 1559,7 kJ/mol (51,9 kJ/g) топлина, въглероден диоксид и вода.
2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO 2 + 6 H2O + 3120 kJ
Може да се случи и без излишък на кислород, произвеждайки смес от аморфен въглерод и въглероден окис.
2 C2H6 + 3 O2 → 4 C + 6 H 2O + енергия
2 C2H6 + 5 O2 → 4 CO + 6 H 2O + енергия
2 C2H6 + 4 O2 → 2 C + 2 CO + 6 H2O + енергия и др.
Дефиниции:
Реакции на заместване: Реакцията на заместване е химическа реакция, която включва изместването на една функционална група в химично съединение и нейното заместване с друга функционална група.
Използва:
Метан: Метанът се използва в много индустриални химически процеси (като гориво, природен газ, втечнен природен газ) и се транспортира като охладена течност.
Етан: Етанът се използва като гориво за двигатели и като хладилен агент за система с изключително ниска температура. Доставя се в стоманени цилиндри като втечнен газ под собствено налягане на парите.
