Forskjellen mellom metan og etan

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Nøkkelforskjell – Metan vs Ethane

Metan og etan er de minste medlemmene av alkanfamilien. Molekylformlene til disse to organiske forbindelsene er henholdsvis CH₄ og C₂H_{6. Den viktigste forskjellen mellom metan og etan er deres kjemiske struktur; et etanmolekyl kan betraktes som to metylgrupper forbundet som en dimer av metylgrupper. De andre kjemiske og fysiske forskjellene oppstår hovedsakelig på grunn av denne strukturelle forskjellen.}

Hva er metan?

Metan er det minste medlemmet av alkanfamilien med den kjemiske formelen CH_{4 (fire hydrogenatomer er bundet til ett karbonatom). Det anses å være hovedkomponenten i naturgass. Metan er en fargeløs, luktfri og smakløs gass; også kjent som karbane, myrgass, naturgass, karbontetrahydrid og hydrogenkarbid. Den kan lett antennes, og dampen er lettere enn luften.}

Metan finnes naturlig under bakken og under havbunnen. Atmosfærisk metan regnes som en klimagass. Metan brytes ned til CH_{3– med vann i atmosfæren.}

Hva er Ethane?

Etan er en fargeløs, luktfri gassformig forbindelse ved standard temperatur og trykk. Dens molekylformel og molekylvekt er henholdsvis C₂H₆ og 30,07 g·mol^{−1. Det er isolert fra naturgass, som et biprodukt fra petroleumsraffineringsprosessen. Etan er veldig viktig i etylenproduksjon.}

Hva er forskjellen mellom metan og etan?

Kennetegn ved metan og etan

Structure:

Metan: Den molekylære formelen til metan er CH_4, og det er et eksempel på et tetraedrisk molekyl med fire ekvivalente C–H-bindinger (sigmabindinger). Bindingsvinkelen mellom H-C-H-atomer er 109,5^{0 og alle C-H-bindingene er ekvivalente, og den er lik 108,70 pm.}

Etan: Den molekylære formelen for etan er C₂H_{6,og det er et mettet hydrokarbon siden det ikke inneholder flere bindinger.}

Chemical Properties:

Metan:

Stabilitet: Metan er et kjemisk meget stabilt molekyl som ikke reagerer med KMnO₄, K₂Cr ₂O₇, H₂SO₄ eller HNO _{3 under normale forhold.}

Forbrenning: I nærvær av overflødig luft eller oksygen, brenner metan med en blekblå ikke-lysende flamme som produserer karbondioksid og vann. Det er en svært eksoterm reaksjon; derfor brukes det som et utmerket drivstoff. I nærvær av utilstrekkelig luft eller oksygen, brenner det delvis til karbonmonoksid (CO)-gass.

Substitusjonsreaksjoner: Metan viser substitusjonsreaksjoner med halogener. I disse reaksjonene erstattes ett eller flere hydrogenatomer med like mange halogenatomer, og det kalles halogenering.” Den reagerer med klor (Cl) og brom (Br) i nærvær av sollys.

Reaksjon med damp: Når en blanding av metan og damp føres gjennom et oppvarmet (1000 K) nikkel støttet på aluminiumoksydoverflaten, kan det produsere hydrogen.

Pyrolyse: Når metan varmes opp til omtrent 1300 K, sp altes det til kjønrøk og hydrogen.

Ethane:

Reaksjoner: Etangass (CH₃CH₃) reagerer med bromdamp i nærvær av lys for å danne brometan, (CH ₃CH_{2Br) og hydrogenbromid (HBr). Det er en substitusjonsreaksjon; et hydrogenatom i etan er substituert med bromatom.}

CH₃CH₃ + Br₂ à CH₃ CH_{2Br + HBr}

Forbrenning: Fullstendig forbrenning av etan produserer 1559,7 kJ/mol (51,9 kJ/g) varme, karbondioksid og vann.

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

Det kan også forekomme uten overskudd av oksygen, og produserer en blanding av amorft karbon og karbonmonoksid.

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 osv.}

Definisjoner:

Substitusjonsreaksjoner: Substitusjonsreaksjon er en kjemisk reaksjon som involverer fortrengning av en funksjonell gruppe i en kjemisk forbindelse og erstattet den med en annen funksjonell gruppe.

Bruk:

Metan: Metan brukes i mange industrielle kjemiske prosesser (som drivstoff, naturgass, flytende naturgass) og det transporteres som en nedkjølt væske.

Etan: Etan brukes som drivstoff for motorer og som kjølemiddel for et ekstremt lavtemperatursystem. Den sendes i stålsylindere som en flytende gass under sitt eget damptrykk.