Verskil tussen metaan en etaan

2024 Outeur: Alex Aldridge | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 13:31

Sleutelverskil – Metaan vs Ethane

Metaan en Etaan is die kleinste lede van die alkaanfamilie. Die molekulêre formules van hierdie twee organiese verbindings is CH₄ en C₂H_{6 onderskeidelik. Die belangrikste verskil tussen metaan en etaan is hul chemiese struktuur; 'n Etaanmolekule kan beskou word as twee metielgroepe verbind as 'n dimeer van metielgroepe. Die ander chemiese en fisiese verskille ontstaan hoofsaaklik as gevolg van hierdie strukturele verskil.}

Wat is metaan?

Metaan is die kleinste lid van die alkaanfamilie met die chemiese formule CH_{4 (vier waterstofatome is aan een koolstofatoom gebind). Dit word beskou as die hoofkomponent van aardgas. Metaan is 'n kleurlose, reuklose en smaaklose gas; ook bekend as karbaan, moerasgas, aardgas, koolstoftetrahidried en waterstofkarbied. Dit kan maklik aan die brand gesteek word, en sy damp is ligter as die lug.}

Metaan word natuurlik onder die grond en onder die seebodem aangetref. Die atmosferiese metaan word as 'n kweekhuisgas beskou. Metaan breek af in CH_{3– met water in die atmosfeer.}

Wat is Ethane?

Etaan is 'n kleurlose, reuklose gasvormige verbinding teen standaard temperatuur en druk. Sy molekulêre formule en molekulêre gewig is onderskeidelik C₂H₆ en 30,07 g·mol^{−1. Dit is geïsoleer van aardgas, as 'n neweproduk van petroleumraffineringsproses. Etaan is baie belangrik in etileenproduksie.}

Wat is die verskil tussen metaan en etaan?

kenmerke van metaan en etaan

Struktuur:

Metaan: Die molekulêre formule van metaan is CH_4, en dit is 'n voorbeeld van 'n tetraëdriese molekule met vier ekwivalente C–H-bindings (sigmabindings). Bindingshoek tussen H-C-H-atome is 109.5^{0 en al die C-H-bindings is ekwivalent, en dit is gelyk aan 108.70 nm.}

Etaan: Die molekulêre formule van etaan is C₂H_{6,en dit is 'n versadigde koolwaterstof aangesien dit nie veelvuldige bindings bevat nie.}

Chemical Properties:

Methane:

Stabiliteit: Metaan is 'n chemies baie stabiele molekule wat nie met KMnO reageer nie₄, K₂Cr ₂O₇, H₂SO₄ of HNO _{3 onder normale toestande.}

Verbranding: In die teenwoordigheid van oortollige lug of suurstof, brand metaan met 'n ligblou nie-ligende vlam wat koolstofdioksied en water produseer. Dit is 'n hoogs eksotermiese reaksie; daarom word dit as 'n uitstekende brandstof gebruik. In die teenwoordigheid van onvoldoende lug of suurstof, verbrand dit gedeeltelik in koolstofmonoksied (CO) gas.

Vervangingsreaksies: Metaan toon substitusiereaksies met halogene. In hierdie reaksies word een of meer waterstofatome vervang deur 'n gelyke aantal halogeenatome en dit word "halogenering" genoem.” Dit reageer met chloor (Cl) en broom (Br) in die teenwoordigheid van sonlig.

Reaksie met stoom: Wanneer 'n mengsel van metaan en stoom deur 'n verhitte (1000 K) nikkel wat op alumina-oppervlak ondersteun word, gevoer word, kan dit waterstof produseer.

Pirolise: Wanneer metaan tot ongeveer 1300 K verhit word, word dit tot koolstofswart en waterstof ontbind.

Ethane:

Reaksies: Etaangas (CH₃CH₃) reageer met broomdamp in die teenwoordigheid van lig om broometaan te vorm, (CH) ₃CH_{2Br) en waterstofbromied (HBr). Dit is 'n substitusiereaksie; 'n waterstofatoom in etaan word deur broomatoom vervang.}

CH₃CH₃ + Br₂ à CH₃ CH_{2Br + HBr}

Verbranding: Die volledige verbranding van etaan produseer 1559,7 kJ/mol (51,9 kJ/g) hitte, koolstofdioksied en water.

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

Dit kan ook voorkom sonder 'n oormaat suurstof, wat 'n mengsel van amorfe koolstof en koolstofmonoksied produseer.

2 C₂H₆ + 3 O₂ → 4 C + 6 H _{2O + energie}

2 C₂H₆ + 5 O₂ → 4 CO + 6 H _{2O + energie}

2 C₂H₆ + 4 O₂ → 2 C + 2 CO + 6 H_{2O + energie ens.}

Definisies:

Vervangingsreaksies: Substitusiereaksie is 'n chemiese reaksie wat die verplasing van een funksionele groep in 'n chemiese verbinding behels en dit deur 'n ander funksionele groep vervang.

Gebruik:

Metaan: Metaan word in baie industriële chemiese prosesse gebruik (as brandstof, aardgas, vloeibare aardgas) en dit word as 'n verkoelde vloeistof vervoer.

Etaan: Etaan word gebruik as 'n brandstof vir motors en as 'n koelmiddel vir 'n uiters lae-temperatuur stelsel. Dit word in staalsilinders as 'n vloeibare gas onder sy eie dampdruk verskeep.