Metaani vs. propaani
Metaani ja propaani ovat alkaaniperheen ensimmäinen ja kolmas jäsen. Molekyyli- kaavat ovat CH 4 ja C 3 H 8, vastaavasti. Tärkein ero metaanin ja propaanin välillä on niiden kemiallinen rakenne; Metaani sisältää vain yhden hiiliatomin ja neljä vetyatomia, kun taas propaani sisältää kolme hiiliatomia, joissa on kahdeksan vetyatomia. Niiden kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet vaihtelevat tämän eron vuoksi.
Mikä on metaani?
Metaani, joka tunnetaan myös nimellä karbaani, maakaasu, suokaasu, hiilitetrahydridi tai vetykarbidi, on alkaaniperheen pienin jäsen. Sen kemiallinen kaava on CH 4 (neljä vetyatomia on sitoutunut yhteen hiiliatomiin). Se on tärkeä maakaasun ainesosa. Metaani on väritön, hajuton ja mauton kaasu. Se voidaan helposti sytyttää, koska sen höyry on ilmaa kevyempi.
Metaania voi esiintyä luonnollisesti maan alla ja merenpohjan alla. Ilmakehän metaania pidetään kasvihuonekaasuna. Metaani hajoaa CH 3: ksi - ilmakehässä on vettä.
Mikä on propaani?
Propaani on alkaaniperheen kolmas jäsen. Sen molekyylikaava on C 3 H 6, ja molekyylimassa on yhtä suuri kuin 44,10 g · mol -1. Se esiintyy kaasuna normaalissa lämpötilassa ja paineessa, mutta se voi puristua kuljetettavaksi nesteeksi. Propaania ei ole luonnossa, mutta se saadaan öljynjalostusprosessista ja maakaasun käsittelyn sivutuotteena.
Propaani on väritön, hajuton, myrkytön ja syttyvä kaasumainen aine, ja siihen lisätään kaupallista hajuainetta vuotojen tunnistamiseksi.
Mitä eroa on metaanilla ja propaanilla?
Metaanin ja propaanin ominaisuudet
Molekyylirakenne:
Metaani: Metaanin molekyylikaava on CH 4, ja se on esimerkki tetraedraalisesta molekyylistä, jossa on neljä ekvivalenttia C – H-sidosta (sigmasidosta). Sen rakenne on esitetty alla.
Propaani: molekyylikaava etaanin on C 3 H 8, ja sen rakenne on annettu alla.
Kemialliset ominaisuudet:
Palaminen:
Metaani: Metaani palaa vaaleansinisellä ei-valaisevalla liekillä, joka tuottaa hiilidioksidia ja vettä ylimääräisen ilman tai hapen läsnä ollessa. Se on erittäin eksoterminen reaktio; joten se on erinomainen polttoaine.
CH 4 (g) + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + 890 kJ / mol
Se palaa osittain hiilimonoksidikaasuksi (CO) riittämättömän ilman tai hapen läsnä ollessa.
2CH 4 (g) + 3O 2 → 2CO + 2H 2 O + energia
Propaani: Propaani palaa myös samalla tavalla kuin muut alkaanit. Se palaa kokonaan ylimääräisen hapen läsnä ollessa ja tuottaa vettä ja hiilidioksidia.
C 3 H 8 + 5O 2 → 3CO 2 + 4H 2 O + 2220 kJ / mol
Koska polttoprosessissa ei ole riittävästi happea, se palaa epätäydellisesti hiilimonoksidiksi ja / tai nokihiileksi.
2 C 3 H 8 + 9O 2 → 4CO 2 + 2CO + 8H 2 O + lämpö
TAI
C 3 H 8 + 9O 2 → 3C + 4H 2 O + lämpö
Propaanin palaminen on paljon puhtaampaa kuin bensiinin palaminen, mutta ei niin puhdasta kuin maakaasun.
Reaktiot:
Metaani: Metaanilla on substituutioreaktioita halogeenien kanssa. Näissä reaktioissa yksi tai useampi vetyatomi korvataan yhtä monella halogeeniatomilla ja sitä kutsutaan "halogenoinniksi". Se reagoi kloorin (Cl) ja bromin (Br) kanssa auringonvalon läsnäollessa.
Kun metaanin ja höyryn seos johdetaan lämmitetyn (1000 K) nikkelin läpi, joka on tuettu alumiinioksidipinnalle, se voi tuottaa vetyä.
Propaani: Propaani osoittaa myös halogenointireaktioita erityisolosuhteissa ja tuottaa erilaisia tuotteita eri suhteissa.
CH 3 -CH 2 -CH 3 + CI 2 → CH 3 -CH 2 -CH 2: lla (45%) + CH 3 -CHCI-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%)
Metaanin ja propaanin käyttö
Metaani: Metaania käytetään monissa teollisissa kemiallisissa prosesseissa (polttoaineena, maakaasuna, nesteytettynä maakaasuna) ja sitä kuljetetaan jäähdytettynä nesteenä.
Propaani: Propaania käytetään yleensä polttoaineena moottoreissa, uuneissa, kannettavissa uuneissa, oksi-kaasupolttimissa, vedenlämmittimissä, pyykinkuivaimissa ja talojen lämmitykseen. Se on yksi nesteytetyistä öljykaasuista, kuten butaani, propyleeni ja butyleeni.
Määritelmät:
Eksoterminen reaktio: Eksoterminen reaktio on kemiallinen reaktio, joka vapauttaa energiaa valolla tai lämmöllä.
Korvausreaktiot: Korvausreaktio on kemiallinen reaktio, joka sisältää yhden funktionaalisen ryhmän syrjäyttämisen kemiallisessa yhdisteessä ja korvaavan sen toisella funktionaalisella ryhmällä.
