Differenza chiave: metano vs etano
Il metano e l'etano sono i membri più piccoli della famiglia degli alcano. Le formule molecolari di questi due composti organici sono rispettivamente CH 4 e C 2 H 6. La differenza fondamentale tra metano ed etano è la loro struttura chimica; una molecola di etano può essere considerata come due gruppi metilici uniti come un dimero di gruppi metilici. Le altre differenze chimiche e fisiche derivano principalmente da questa differenza strutturale.
Cos'è il metano?
Il metano è il membro più piccolo della famiglia degli alcano con la formula chimica CH 4 (quattro atomi di idrogeno sono legati a un atomo di carbonio). È considerato il componente principale del gas naturale. Il metano è un gas incolore, inodore e insapore; noto anche come carbano, gas di palude, gas naturale, tetraidruro di carbonio e carburo di idrogeno. Può essere facilmente infiammato e il suo vapore è più leggero dell'aria.
Il metano si trova naturalmente sotto terra e sotto il fondo del mare. Il metano atmosferico è considerato un gas serra. Il metano si scompone in CH 3 - con l'acqua nell'atmosfera.
Cos'è l'etano?
L'etano è un composto gassoso incolore e inodore a temperatura e pressione standard. La sua formula molecolare e il suo peso molecolare sono rispettivamente C 2 H 6 e 30,07 g · mol −1. È isolato dal gas naturale, come sottoprodotto del processo di raffinazione del petrolio. L'etano è molto importante nella produzione di etilene.
Qual è la differenza tra metano ed etano?
Caratteristiche del metano e dell'etano
Struttura:
Metano: La formula molecolare del metano è CH 4, ed è un esempio di una molecola tetraedrica con quattro legami C – H equivalenti (legami sigma). L'angolo di legame tra gli atomi di HCH è 109,5 0 e tutti i legami CH sono equivalenti, ed è uguale a 108,70 pm.
Etano: La formula molecolare dell'etano è C 2 H 6, ed è un idrocarburo saturo poiché non contiene legami multipli.
Proprietà chimiche:
Metano:
Stabilità: il metano è una molecola chimicamente molto stabile che non reagisce con KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4 o HNO 3 in condizioni normali.
Combustione: in presenza di aria o ossigeno in eccesso, il metano brucia con una fiamma non luminosa di colore blu chiaro producendo anidride carbonica e acqua. È una reazione altamente esotermica; pertanto, viene utilizzato come ottimo carburante. In presenza di aria o ossigeno insufficienti, brucia parzialmente in monossido di carbonio (CO).
Reazioni di sostituzione: il metano mostra reazioni di sostituzione con gli alogeni. In queste reazioni, uno o più atomi di idrogeno vengono sostituiti da un numero uguale di atomi di alogeno e si chiama "alogenazione". Reagisce con il cloro (Cl) e il bromo (Br) in presenza di luce solare.
Reazione con il vapore: quando una miscela di metano e vapore viene fatta passare attraverso un nichel riscaldato (1000 K) supportato su una superficie di allumina, può produrre idrogeno.
Pirolisi: quando il metano viene riscaldato a circa 1300 K, viene decomposto in nerofumo e idrogeno.
Etano:
Reazioni: il gas etano (CH 3 CH 3) reagisce con il vapore di bromo in presenza di luce per formare bromoetano, (CH 3 CH 2 Br) e acido bromidrico (HBr). È una reazione di sostituzione; un atomo di idrogeno in etano è sostituito da un atomo di bromo.
CH 3 CH 3 + Br 2 à CH 3 CH 2 Br + HBr
Combustione: la combustione completa dell'etano produce 1559,7 kJ / mol (51,9 kJ / g) di calore, anidride carbonica e acqua.
2 C 2 H 6 + 7 O 2 → 4 CO 2 + 6 H 2 O + 3120 kJ
Può anche verificarsi senza un eccesso di ossigeno, producendo una miscela di carbonio amorfo e monossido di carbonio.
2 C 2 H 6 + 3 O 2 → 4 C + 6 H 2 O + energia
2 C 2 H 6 + 5 O 2 → 4 CO + 6 H 2 O + energia
2 C 2 H 6 + 4 O 2 → 2 C + 2 CO + 6 H 2 O + energia ecc.
Definizioni:
Reazioni di sostituzione: la reazione di sostituzione è una reazione chimica che comporta lo spostamento di un gruppo funzionale in un composto chimico e lo sostituisce con un altro gruppo funzionale.
Usi:
Metano: Il metano è utilizzato in molti processi chimici industriali (come combustibile, gas naturale, gas naturale liquefatto) e viene trasportato come fluido refrigerato.
Etano: L'etano è utilizzato come carburante per motori e come refrigerante per un sistema a temperature estremamente basse. Viene spedito in bombole di acciaio come gas liquefatto sotto la sua stessa pressione di vapore.
