Metan mot propan
Metan och propan är de första och tredje medlemmarna i alkanfamiljen. Deras molekylära formler är CH 4 och C 3 H 8 respektive. Huvudskillnaden mellan metan och propan är deras kemiska struktur; Metan innehåller endast en kolatom och fyra väteatomer medan propan innehåller tre kolatomer med åtta väteatomer. Deras kemiska och fysiska egenskaper varierar på grund av denna skillnad.
Vad är metan?
Metan, även känd som karbana, naturgas, kärrgas, koltetrahydrid eller vätgas, är den minsta medlemmen i alkanfamiljen. Dess kemiska formel är CH 4 (fyra väteatomer är bundna till en kolatom). Det är en viktig beståndsdel av naturgas. Metan är en färglös, luktfri och smaklös gas. Det kan lätt antändas eftersom dess ånga är lättare än luften.
Metan finns naturligt under marken och under havsbotten. Den atmosfäriska metan anses vara en växthusgas. Metan bryts ned till CH 3 - med vatten i atmosfären.
Vad är propan?
Propan är den tredje medlemmen i Alkane-familjen. Dess molekylformel är C 3 H 6, och den molekylmassa lika med 44,10 g · mol -1. Den finns som en gas vid standardtemperatur och tryck, men den kan komprimeras till en transportabel vätska. Propan existerar inte naturligt, men den erhålls från petroleumraffinering och som en biprodukt av naturgasbearbetning.
Propan är en färglös, luktfri, giftfri och brandfarlig gashaltig substans och ett kommersiellt luktmedel tillsätts för identifiering av läckage.
Vad är skillnaden mellan metan och propan?
Kännetecken för metan och propan
Molekylär struktur:
Metan: Metanens molekylformel är CH4, och det är ett exempel på en tetrahedral molekyl med fyra ekvivalenta C-H-bindningar (sigma-bindningar). Dess struktur ges nedan.
Propån: Molekylformeln av etan är C 3 H 8, och dess struktur ges nedan.
Kemiska egenskaper:
Förbränning:
Metan: Metan brinner med en ljusblå icke-lysande flamma som producerar koldioxid och vatten i närvaro av överskott av luft eller syre. Det är en mycket exoterm reaktion; sålunda är det ett utmärkt bränsle.
CH 4 (g) + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + 890 kJ / mol
Det brinner delvis in i kolmonoxid (CO) gas i närvaro av otillräcklig luft eller syre.
2CH 4 (g) + 3O 2 → 2CO + 2H 2 O + energi
Propan: Propan brinner också på liknande sätt som de andra alkanerna. Det brinner helt i närvaro av överskott av syre som producerar vatten och koldioxid.
C 3 H 8 + 5O 2 → 3CO 2 + 4H 2 O + 2220 kJ / mol
I avsaknad av tillräckligt med syre för förbränningsprocessen brinner det ofullständigt in i kolmonoxid och / eller sotkol.
2 C 3 H 8 + 9O 2 → 4co 2 + 2CO + 8H 2 O + värme
ELLER
C 3 H 8 + 9O 2 → 3C + 4H 2 O + värme
Propanförbränning är mycket renare än förbränning av bensin, men inte lika ren som för naturgas.
Reaktioner:
Metan: Metan visar substitutionsreaktioner med halogener. I dessa reaktioner ersätts en eller flera väteatomer med lika stort antal halogenatomer och det kallas "halogenering." Det reagerar med klor (Cl) och brom (Br) i närvaro av solljus.
När en blandning av metan och ånga passerar genom en uppvärmd (1000 K) nickel som stöds på aluminiumoxidytan kan den producera väte.
Propan: Propan visar också halogeneringsreaktioner under speciella förhållanden som producerar olika produkter i olika proportioner.
CH 3 -CH 2 -CH 3 + Cl 2 → CH 3 -CH 2 -CH 2 Cl (45%) + CH 3 -CHCl-CH 3 ( 55%)
CH 3 -CH 2 -CH 3 + Br 2 → CH 3 -CH 2 -CH 2 Br (3%) + CH 3 -CHBr-CH 3 (97%)
Användning av metan och propan
Metan: Metan används i många industriella kemiska processer (som bränsle, naturgas, flytande naturgas) och transporteras som en kyld vätska.
Propan: Propan används vanligtvis som bränsle i motorer, ugnar, bärbara spisar, oxygasfacklor, varmvattenberedare, tvättorkar och för uppvärmning i hus. Det är en av de flytande petroleumgaserna såsom butan, propylen och butylen.
Definitioner:
Exoterm reaktion: En exoterm reaktion är en kemisk reaktion som frigör energi genom ljus eller värme.
Substitutionsreaktioner: Substitutionreaktion är en kemisk reaktion som involverar förskjutning av en funktionell grupp i en kemisk förening och ersatt den med en annan funktionell grupp.
