Hauptunterschied - Methan gegen Ethan
Methan und Ethan sind die kleinsten Mitglieder der Alkanfamilie. Die Molekülformeln dieser beiden organischen Verbindungen sind CH 4 bzw. C 2 H 6. Der Hauptunterschied zwischen Methan und Ethan ist ihre chemische Struktur; Ein Ethanmolekül kann als zwei Methylgruppen betrachtet werden, die als Dimer von Methylgruppen verbunden sind. Die anderen chemischen und physikalischen Unterschiede ergeben sich hauptsächlich aufgrund dieses strukturellen Unterschieds.
Was ist Methan?
Methan ist das kleinste Mitglied der Alkanfamilie mit der chemischen Formel CH 4 (vier Wasserstoffatome sind an ein Kohlenstoffatom gebunden). Es gilt als Hauptbestandteil von Erdgas. Methan ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas; auch bekannt als Carbane, Sumpfgas, Erdgas, Tetrahydrid und Carbidwasserstoff. Es kann leicht entzündet werden und sein Dampf ist leichter als die Luft.
Methan kommt natürlich unter der Erde und unter dem Meeresboden vor. Das atmosphärische Methan wird als Treibhausgas betrachtet. Methan zerfällt in CH 3 - mit Wasser in der Atmosphäre.
Was ist Ethan?
Ethan ist eine farblose, geruchlose gasförmige Verbindung bei Standardtemperatur und -druck. Seine Molekularformel und sein Molekulargewicht betragen C 2 H 6 bzw. 30,07 g · mol −1. Es wird aus Erdgas als Nebenprodukt des Erdölraffinierungsprozesses isoliert. Ethan ist bei der Ethylenproduktion sehr wichtig.
Was ist der Unterschied zwischen Methan und Ethan?
Eigenschaften von Methan und Ethan
Struktur:
Methan: Die Summenformel von Methan lautet CH 4 und ist ein Beispiel für ein tetraedrisches Molekül mit vier äquivalenten CH -Bindungen (Sigma-Bindungen). Der Bindungswinkel zwischen HCH-Atomen beträgt 109,5 0 und alle CH-Bindungen sind äquivalent und betragen 108,70 pm.
Ethan: Die Summenformel von Ethan lautet C 2 H 6 und ist ein gesättigter Kohlenwasserstoff, da er keine Mehrfachbindungen enthält.
Chemische Eigenschaften:
Methan:
Stabilität: Methan ist ein chemisch sehr stabiles Molekül, das unter normalen Bedingungen nicht mit KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4 oder HNO 3 reagiert.
Verbrennung: In Gegenwart von Luft- oder Sauerstoffüberschuss verbrennt Methan mit einer hellblauen, nicht leuchtenden Flamme, die Kohlendioxid und Wasser erzeugt. Es ist eine stark exotherme Reaktion; Daher wird es als ausgezeichneter Kraftstoff verwendet. Bei unzureichender Luft oder Sauerstoff verbrennt es teilweise zu Kohlenmonoxid (CO).
Substitutionsreaktionen: 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.
Reaktion mit Dampf: Wenn ein Gemisch aus Methan und Dampf durch ein erhitztes (1000 K) Nickel auf der Aluminiumoxidoberfläche geleitet wird, kann Wasserstoff entstehen.
Pyrolyse: Wenn Methan auf etwa 1300 K erhitzt wird, zersetzt es sich zu Ruß und Wasserstoff.
Ethan:
Reaktionen: Ethangas (CH 3 CH 3) reagiert mit Bromdampf in Gegenwart von Licht unter Bildung von Bromethan (CH 3 CH 2 Br) und Bromwasserstoff (HBr). Es ist eine Substitutionsreaktion; Ein Wasserstoffatom in Ethan wird durch ein Bromatom ersetzt.
CH 3 CH 3 + Br 2 à CH 3 CH 2 Br + HBr
Verbrennung: Die vollständige Verbrennung von Ethan erzeugt 1559,7 kJ / mol (51,9 kJ / g) Wärme, Kohlendioxid und Wasser.
2 C 2 H 6 + 7 O 2 → 4 CO 2 + 6 H 2 O + 3120 kJ
Es kann auch ohne Sauerstoffüberschuss auftreten, wodurch eine Mischung aus amorphem Kohlenstoff und Kohlenmonoxid entsteht.
2 C 2 H 6 + 3 O 2 → 4 C + 6 H 2 O + Energie
2 C 2 H 6 + 5 O 2 → 4 CO + 6 H 2 O + Energie
2 C 2 H 6 + 4 O 2 → 2 C + 2 CO + 6 H 2 O + Energie usw.
Definitionen:
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.
Verwendet:
Methan: Methan wird in vielen industriellen chemischen Prozessen (als Brennstoff, Erdgas, Flüssigerdgas) verwendet und als gekühlte Flüssigkeit transportiert.
Ethan: Ethan wird als Kraftstoff für Motoren und als Kältemittel für ein System mit extrem niedrigen Temperaturen verwendet. Es wird in Stahlflaschen als Flüssiggas unter eigenem Dampfdruck versandt.
