Forskjellen mellom metan og propan

Metan vs Propan
 

Metan og propan er de første og tredje medlemmene av alkanfamilien. Deres molekylære formler er CH₄ og C₃H₈ henholdsvis. De nøkkelforskjell mellom metan og propan er deres kjemiske struktur; Metan inneholder bare ett karbonatom og fire hydrogenatomer, mens propan inneholder tre karbonatomer med åtte hydrogenatomer. Deres kjemiske og fysiske egenskaper varierer på grunn av denne forskjellen.

Hva er metan?

Metan, også kjent som karbane, naturgass, myrgas, karbontetrahydrid, eller hydrogenkarbid,  er det minste medlemmet av alkanfamilien. Dens kjemiske formel er CH₄ (fire hydrogenatomer er bundet til ett karbonatom). Det er en viktig bestanddel av naturgass. Metan er en fargeløs, luktfri og smakløs gass. Det kan lett antennes siden dampen er lettere enn luften.

Metan finnes naturlig under bakken og under sjøbunnen. Den atmosfæriske metan regnes som en drivhusgass. Metan brytes ned i CH₃- med vann i atmosfæren.

Hva er propan?

Propan er det tredje medlemmet av Alkane familien. Dens molekylære formel er C₃H_6, og molekylmassen tilsvarer 44,10 g mol^-1. Den finnes som en gass ved standard temperatur og trykk, men det kan komprimeres til en transportabel væske. Propan eksisterer ikke naturlig, men det er hentet fra petroleumsraffinering og som biprodukt av naturgassbehandling.

Propan er en fargeløs, luktfri, giftfri og brennbar gassformig substans, og en kommersiell luktmiddel tilsettes for å identifisere lekkasjer.

Hva er forskjellen mellom metan og propan?

Kjennetegn på metan og propan

Molekylær struktur:

metan: Den molekylære formelen av metan er CH_4, og det er et eksempel på et tetraederalt molekyl med fire ekvivalente C-H bindinger (sigma bindinger). Dens struktur er gitt nedenfor.

propan: Den molekylære formel for etan er C₃H_8, og dens struktur er gitt nedenfor.

Kjemiske egenskaper:

forbrenning:

metan: Metan brenner med en lyseblå ikke-lysende flamme som produserer karbondioksid og vann i nærvær av overflødig luft eller oksygen. Det er en svært eksoterm reaksjon; dermed er det et utmerket drivstoff.

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

Det brenner delvis til karbonmonoksid (CO) gass i nærvær av utilstrekkelig luft eller oksygen.

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

propan: Propan brenner også på samme måte som de andre alkanene. Det brenner helt i nærvær av overflødig oksygenproducerende vann og karbondioksid.

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

I fravær av tilstrekkelig oksygen til forbrenningsprosessen brenner den ufullstendig til karbonmonoksid og / eller sotkarbon.

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

ELLER

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

Propanforbrenning er mye renere enn forbrenningen av bensin, men ikke så ren som for naturgass.

reaksjoner:

metan: Metan viser substitusjonsreaksjoner med halogener. I disse reaksjonene erstattes ett eller flere hydrogenatomer med et like antall halogenatomer og det kalles "halogene~~POS=TRUNC."Det reagerer med klor (Cl) og brom (Br) i nærvær av sollys.

Når en blanding av metan og damp ledes gjennom et oppvarmet (1000 K) nikkel som er støttet på aluminiumoksydoverflate, kan det produsere hydrogen.

propan: Propan viser også halogeneringsreaksjoner under spesielle forhold som produserer forskjellige produkter i ulike proporsjoner.

CH₃-CH₂-CH₃     +     cl₂     →     CH₃-CH₂-CH₂Cl (45%) + CH₃-CHCl-CH_{3 (}55%)

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

Bruk av metan og propan

metan: Metan brukes i mange industrielle kjemiske prosesser (som drivstoff, naturgass, flytende naturgass) og transporteres som en kjølt væske.

propan: Propan brukes vanligvis som drivstoff i motorer, ovner, bærbare ovner, oksygengasspennere, varmtvannsberedere, tørketromler og til oppvarming i hus. Det er en av de flytende petroleumsgassene som butan, propylen og butylen.

definisjoner:

Eksoterm reaksjon: En eksoterm reaksjon er en kjemisk reaksjon som frigjør energi ved lys eller varme.

Substitusjonsreaksjoner: Substitusjonsreaksjon er en kjemisk reaksjon som innebærer forskyvning av en funksjonell gruppe i en kjemisk forbindelse og erstattet den med en annen funksjonell gruppe.

Referanser: "Reaksjon av propan med oksygen!" THECOLT84 "Reaksjoner av Alkenes" Michigan State University   Image Courtesy: "Propane" Av Holger87 - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  "Metan" (Public Domain) via Commons Wikimedia