Metanas ir propanas
Metanas ir propanas yra pirmas ir trečias alkanų šeimos nariai. Jų molekulinių formulių yra CH 4 ir C 3 H 8 atitinkamai. Pagrindinis skirtumas tarp metano ir propano yra jų cheminė struktūra; Metane yra tik vienas anglies atomas ir keturi vandenilio atomai, o propane yra trys anglies atomai su aštuoniais vandenilio atomais. Dėl šio skirtumo skiriasi jų cheminės ir fizinės savybės.
Kas yra metanas?
Metanas, taip pat žinomas kaip karbanas, gamtinės dujos, pelkės dujos, anglies tetrahidridas arba vandenilio karbidas, yra mažiausias alkanų šeimos narys. Jo cheminė formulė yra CH 4 (keturi vandenilio atomai yra prisijungęs prie vieno anglies atomo). Tai yra pagrindinė gamtinių dujų sudedamoji dalis. Metanas yra bespalvės, bekvapės ir beskonės dujos. Jį galima lengvai uždegti, nes jo garai yra lengvesni už orą.
Metano natūraliai galima rasti po žeme ir po jūros dugnu. Atmosferos metanas laikomas šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis. Metanas skyla į CH 3 - atmosferoje yra vanduo.
Kas yra propanas?
Propanas yra trečiasis alkanų šeimos narys. Jo molekulinė formulė yra C 3 H 6, o molekulinė masė lygi 44,10 g · mol −1. Jie egzistuoja kaip dujos esant standartinei temperatūrai ir slėgiui, tačiau jie gali suspausti į gabenamą skystį. Propanas natūraliai neegzistuoja, tačiau jis gaunamas naftos perdirbimo procese ir kaip šalutinis gamtinių dujų perdirbimo produktas.
Propanas yra bespalvė, bekvapė, netoksiška ir degi dujinė medžiaga, todėl nuotėkiui nustatyti pridedamas komercinis kvapiklis.
Kuo skiriasi metanas nuo propano?
Metano ir propano charakteristikos
Molekulinė struktūra:
Metanas: Metano molekulinė formulė yra CH4, ir tai yra tetraedrinės molekulės, turinčios keturis ekvivalentiškus C – H ryšius (sigmos ryšius), pavyzdys. Jo struktūra pateikiama žemiau.
Propanas: Etano molekulinė formulė yra C 3 H 8, o jo struktūra pateikiama žemiau.
Cheminės savybės:
Degimas:
Metanas: metanas dega šviesiai mėlyna, ne šviečiančia liepsna, susidaranti anglies dioksido ir vandens, esant oro ar deguonies pertekliui. Tai labai egzoterminė reakcija; taigi tai puikus kuras.
CH 4 (g) + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + 890 kJ / mol
Esant nepakankamam oro ar deguonies kiekiui, jis iš dalies degina anglies monoksido (CO) dujas.
2CH 4 (g) + 3O 2 → 2CO + 2H 2 O + energijos
Propanas: Propanas taip pat dega panašiai kaip ir kiti alkanai. Jis visiškai dega esant deguonies pertekliui, gaminant vandenį ir anglies dioksidą.
C 3 H 8 + 5O 2 → 3CO 2 + 4H 2 O + 2220 kJ / mol
Trūkstant deguonies degimo procesui, jis nevisiškai sudega į anglies monoksidą ir (arba) suodžių anglį.
2 C 3 H 8 + 9O 2 → 4CO 2 + 2CO + 8H 2 O + šiluma
ARBA
C 3 H 8 + 9O 2 → 3C + 4H 2 O + šiluma
Propano deginimas yra daug švaresnis nei deginant benziną, tačiau ne toks švarus kaip gamtinių dujų.
Reakcijos:
Metanas: metanas rodo pakaitines reakcijas su halogenais. Šiose reakcijose vienas ar keli vandenilio atomai pakeičiami vienodu halogeno atomų skaičiumi ir jis vadinamas „halogeninimu“. Jis reaguoja su chloru (Cl) ir bromu (Br) esant saulės šviesai.
Kai metano ir garo mišinys praleidžiamas per pašildytą (1000 K) nikelį, pritvirtintą ant aliuminio oksido paviršiaus, jis gali gaminti vandenilį.
Propanas: Propanas taip pat rodo halogeninimo reakcijas esant ypatingoms sąlygoms, gaminant skirtingus produktus įvairiomis proporcijomis.
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%)
Metano ir propano naudojimas
Metanas: metanas naudojamas daugelyje pramoninių cheminių procesų (kaip kuras, gamtinės dujos, suskystintos gamtinės dujos) ir transportuojamas kaip šaldomas skystis.
Propanas: Propanas paprastai naudojamas kaip kuras varikliuose, krosnyse, nešiojamose krosnyse, deguonies degluose, vandens šildytuvuose, skalbinių džiovyklose ir namų šildymui. Tai yra viena iš suskystintų naftos dujų, tokių kaip butanas, propilenas ir butilenas.
Apibrėžimai:
Egzoterminė reakcija: egzoterminė reakcija yra cheminė reakcija, išskirianti energiją šviesa ar šiluma.
Pakaitinės reakcijos: Pakaitinė reakcija yra cheminė reakcija, kurios metu cheminėje junginyje viena funkcinė grupė yra pakeista ir pakeista kita funkcine grupe.
