Atšķirība starp metānu un propānu

Metāns pret propānu
 

Metāns un propāns ir alkānu ģimenes pirmie un trešie locekļi. Viņu molekulārās formulas ir CH₄ un C₃H₈ attiecīgi. galvenā atšķirība starp metānu un propānu ir to ķīmiskā struktūra; Metāns satur tikai vienu oglekļa atomu un četrus ūdeņraža atomus, savukārt propāns satur trīs oglekļa atomus ar astoņiem ūdeņraža atomiem. Šīs atšķirības dēļ to ķīmiskās un fizikālās īpašības atšķiras.

Kas ir metāns?

Metāns, pazīstams arī kā karbane, dabas gāze, purva gāze, oglekļa tetrahidrīds, vai ūdeņraža karbīds,  ir mazākais alkānu ģimenes loceklis. Tās ķīmiskā formula ir CH₄ (četri ūdeņraža atomi ir saistīti ar vienu oglekļa atomu). Tā ir galvenā dabasgāzes sastāvdaļa. Metāns ir bezkrāsaina, bez smaržas un bez garšas. To var viegli aizdedzināt, jo tā tvaiki ir vieglāki nekā gaiss.

Metāns dabiski atrodams zem zemes un zem jūras dibena. Atmosfēras metānu uzskata par siltumnīcefekta gāzi. Metāns sadalās CH₃- ar ūdeni atmosfērā.

Kas ir propāns?

Propāns ir trešais Alkānu ģimenes loceklis. Tā molekulārā formula ir C₃H_6, un molekulmasa ir vienāda ar 44,10 g · mol⁻¹. Tas pastāv kā gāze standarta temperatūrā un spiedienā, bet to var saspiest pārvietojamā šķidrumā. Propāns dabiski nepastāv, bet to iegūst naftas rafinēšanas procesā un kā dabasgāzes pārstrādes blakusproduktu.

Propāns ir bezkrāsaina, bez smaržas, netoksiska un viegli uzliesmojoša gāzveida viela, un noplūžu identificēšanai ir pievienots komerciāls odorants.

Kāda ir atšķirība starp metānu un propānu?

Metāna un propāna raksturojums

Molekulārā uzbūve:

Metāns: Metāna molekulārā formula ir CH_4, un tas ir tetraedriskas molekulas piemērs ar četrām ekvivalentām C-H saitēm (sigma saitēm). Tās struktūra ir parādīta zemāk.

Propāns: Etāna molekulārā formula ir C₃H_8, un tā struktūra ir parādīta zemāk.

Ķīmiskās īpašības:

Sadegšana:

Metāns: Metāns deg ar gaiši zilu, bezgaismīgu liesmu, liekā gaisa vai skābekļa klātbūtnē veidojot oglekļa dioksīdu un ūdeni. Tā ir ļoti eksotermiska reakcija; tādējādi tā ir lieliska degviela.

CH₄(g) + 2O₂    → CO₂    +    2H₂O + 890 kJ / mol

Nepietiekama gaisa vai skābekļa klātbūtnē tas daļēji sadedzinās oglekļa monoksīda (CO) gāzē.

2CH₄(g) + 3O₂     →   2CO + 2H₂O + enerģija

Propāns: Arī propāns deg līdzīgi kā citi alkāni. Tas pilnībā sadedzina skābekļa pārpalikuma klātbūtnē, veidojot ūdeni un oglekļa dioksīdu.

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

Ja degšanas procesā nav pietiekama skābekļa daudzuma, tas nepilnīgi sadedzina oglekļa monoksīdā un / vai kvēpu oglē.

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

VAI

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

Propāna sadedzināšana ir daudz tīrāka nekā benzīna sadedzināšana, bet ne tik tīra kā dabasgāzes sadegšana.

Reakcijas:

Metāns: Metāns parāda aizvietošanas reakcijas ar halogēniem. Šajās reakcijās vienu vai vairākus ūdeņraža atomus aizstāj ar vienādu skaitu halogēna atomu, un to sauc par “halogenēšana.”Saules gaismas klātbūtnē tā reaģē ar hloru (Cl) un bromu (Br).

Kad metāna un tvaika maisījums tiek izvadīts caur sakarsētu (1000 K) niķeli, kas atrodas uz alumīnija oksīda virsmas, tas var radīt ūdeņradi.

Propāns: Propāns arī parāda halogenēšanas reakcijas īpašos apstākļos, iegūstot dažādus produktus dažādās proporcijās.

CH₃-CH₂-CH₃     +     Kl₂     →     CH₃-CH₂-CH₂Cl (45%) + CH₃-CHCl-CH_{3 (}55%)

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

Metāna un propāna lietojumi

Metāns: Metāns tiek izmantots daudzos rūpnieciski ķīmiskos procesos (kā degvielu, dabasgāzi, sašķidrinātu dabasgāzi), un to pārvadā kā atdzesētu šķidrumu.

Propāns: Propānu parasti izmanto kā degvielu motoros, krāsnīs, pārnēsājamās krāsnīs, skābekļa gāzu degļos, ūdens sildītājos, veļas žāvētājos un māju apkurei. Tā ir viena no sašķidrinātās naftas gāzēm, piemēram, butāns, propilēns un butilēns.

Definīcijas:

Eksotermiska reakcija: Eksotermiska reakcija ir ķīmiska reakcija, kas enerģiju izdala ar gaismu vai siltumu.

Aizvietošanas reakcijas: Aizvietošanas reakcija ir ķīmiska reakcija, kuras laikā viena funkcionālā grupa tiek aizstāta ar ķīmisku savienojumu un aizstāta ar citu funkcionālo grupu..

Atsauces: “Propāna reakcija ar skābekli!” THECOLT84 “Alkenes reakcijas” Mičiganas štata universitātes attēls Pieklājība: “Propāns” Autors Holger87 - Savs darbs (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia “Methane” (Public Domain), izmantojot Commons Wikimedia