Unterschied Zwischen Methan Und Propan

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Methan gegen Propan

Methan und Propan sind das erste und das dritte Mitglied der Alkanfamilie. Ihre Molekülformeln sind CH ₄ bzw. C ₃ H ₈. Der Hauptunterschied zwischen Methan und Propan ist ihre chemische Struktur; Methan enthält nur ein Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatome, während Propan drei Kohlenstoffatome mit acht Wasserstoffatomen enthält. Ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften variieren aufgrund dieses Unterschieds.

Was ist Methan?

Methan, auch bekannt als Carbane, Erdgas, Sumpfgas, Tetrahydrid oder Carbidwasserstoff, ist das kleinste Mitglied der Alkanfamilie. Seine chemische Formel lautet CH ₄ (vier Wasserstoffatome sind an ein Kohlenstoffatom gebunden). Es ist ein Hauptbestandteil von Erdgas. Methan ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas. Es kann leicht entzündet werden, da sein Dampf leichter als die Luft ist.

Methan kann natürlich unter der Erde und unter dem Meeresboden gefunden werden. Das atmosphärische Methan wird als Treibhausgas betrachtet. Methan zerfällt in CH ₃ - mit Wasser in der Atmosphäre.

Was ist Propan?

Propan ist das dritte Mitglied der Alkanfamilie. Seine Molekülformel lautet C ₃ H ₆ und die Molekülmasse beträgt 44,10 g · mol ⁻¹. Es liegt als Gas bei Standardtemperatur und -druck vor, kann sich jedoch zu einer transportablen Flüssigkeit komprimieren. Propan existiert nicht auf natürliche Weise, sondern wird aus dem Erdölraffinierungsprozess und als Nebenprodukt der Erdgasverarbeitung gewonnen.

Propan ist eine farblose, geruchlose, ungiftige und brennbare gasförmige Substanz, und ein kommerzieller Geruchsstoff wird zur Identifizierung von Leckagen zugesetzt.

Was ist der Unterschied zwischen Methan und Propan?

Eigenschaften von Methan und Propan

Molekulare Struktur:

Methan: Die Summenformel von Methan lautet CH ₄ und ist ein Beispiel für ein tetraedrisches Molekül mit vier äquivalenten CH -Bindungen (Sigma-Bindungen). Seine Struktur ist unten angegeben.

Propan: Die Summenformel von Ethan lautet C ₃ H ₈ und seine Struktur ist unten angegeben.

Chemische Eigenschaften:

Verbrennung:

Methan: Methan verbrennt mit einer hellblauen, nicht leuchtenden Flamme und erzeugt in Gegenwart von Luft- oder Sauerstoffüberschuss Kohlendioxid und Wasser. Es ist eine stark exotherme Reaktion; Somit ist es ein ausgezeichneter Kraftstoff.

CH ₄ (g) + 2O ₂ → CO ₂ + 2H ₂ O + 890 kJ / mol

Es verbrennt teilweise in Kohlenmonoxid (CO) -Gas in Gegenwart von unzureichender Luft oder Sauerstoff.

2CH ₄ (g) + 3O ₂ → 2CO + 2H ₂ O + Energie

Propan: Propan verbrennt ebenfalls auf ähnliche Weise wie die anderen Alkane. Es verbrennt vollständig in Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff und erzeugt Wasser und Kohlendioxid.

C ₃ H ₈ + 5O ₂ → 3CO ₂ + 4H ₂ O + 2220 kJ / mol

In Abwesenheit von ausreichend Sauerstoff für den Verbrennungsprozess verbrennt es unvollständig zu Kohlenmonoxid und / oder Rußkohlenstoff.

2 C ₃ H ₈ + 9O ₂ → 4CO ₂ + 2CO + 8H ₂ O + Wärme

ODER

C ₃ H ₈ + 9O ₂ → 3C + 4H ₂ O + Wärme

Die Propanverbrennung ist viel sauberer als die Verbrennung von Benzin, jedoch nicht so sauber wie die von Erdgas.

Reaktionen:

Methan: Methan zeigt Substitutionsreaktionen mit Halogenen. Bei diesen Reaktionen werden ein oder mehrere Wasserstoffatome durch eine gleiche Anzahl von Halogenatomen ersetzt und dies wird als "Halogenierung" bezeichnet. Es reagiert mit Chlor (Cl) und Brom (Br) in Gegenwart von Sonnenlicht.

Wenn ein Gemisch aus Methan und Dampf durch ein erhitztes (1000 K) Nickel geleitet wird, das auf einer Aluminiumoxidoberfläche getragen wird, kann es Wasserstoff erzeugen.

Propan: Propan zeigt auch Halogenierungsreaktionen unter speziellen Bedingungen, wobei unterschiedliche Produkte in verschiedenen Anteilen erzeugt werden.

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%)

Verwendung von Methan und Propan

Methan: Methan wird in vielen industriellen chemischen Prozessen (als Brennstoff, Erdgas, Flüssigerdgas) verwendet und als gekühlte Flüssigkeit transportiert.

Propan: Propan wird im Allgemeinen als Brennstoff in Motoren, Öfen, tragbaren Öfen, Autogenbrennern, Warmwasserbereitern, Wäschetrocknern und zum Heizen in Häusern verwendet. Es ist eines der verflüssigten Erdölgase wie Butan, Propylen und Butylen.

Definitionen:

Exotherme Reaktion: Eine exotherme Reaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Energie durch Licht oder Wärme freigesetzt wird.

Substitutionsreaktionen: Die Substitutionsreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der eine funktionelle Gruppe in einer chemischen Verbindung verdrängt und durch eine andere funktionelle Gruppe ersetzt wird.