Разлика между метан и пропан

Метан срещу Пропан
 

Метанът и пропанът са първият и третият член на семейството на алканите. Техните молекулни формули са СН₄ и С₃Н₈ съответно. Най- ключова разлика между метан и пропан е тяхната химическа структура; Метанът съдържа само един въглероден атом и четири водородни атома, докато пропанът съдържа три въглеродни атома с осем водородни атома. Техните химични и физични свойства варират поради тази разлика.

Какво е метан?

Метан, известен също като карбан, природен газ, блатен газ, въглероден тетрахидрид, или хидроген карбид,  е най-малкият член на семейството на алканите. Химичната му формула е СН₄ (четири водородни атома са свързани към един въглероден атом). Той е основна съставка на природния газ. Метанът е безцветен газ без мирис и вкус. Той може лесно да се запали, тъй като изпаренията му са по-леки от въздуха.

Метанът може да се намери естествено под земята и под морското дъно. Атмосферният метан се счита за парников газ. Метанът се разгражда в СН₃- с вода в атмосферата.

Какво е пропан?

Пропан е третият член на семейство Алкан. Молекулната му формула е С₃Н_6, и молекулната маса е равна на 44,10 g · mol^-1. Той съществува като газ при стандартна температура и налягане, но може да се компресира в транспортируема течност. Пропанът не съществува естествено, но се получава от процеса на рафиниране на петрол и като страничен продукт от преработката на природен газ.

Пропанът е безцветно, без мирис, нетоксично и запалимо газообразно вещество и за идентифициране на течове се добавя търговски аромат.

Каква е разликата между метан и пропан?

Характеристики на метана и пропана

Молекулярна структура:

метан: Молекулната формула на метана е СН_4, и е пример за тетраедрична молекула с четири еквивалентни С-Н връзки (сигма връзки). Структурата му е дадена по-долу.

Пропан: Молекулната формула на етан е С₃Н_8, и структурата му е дадена по-долу.

Химични свойства:

Горене:

метан: Метанът гори с бледосин несветещ пламък, произвеждащ въглероден диоксид и вода в присъствието на излишен въздух или кислород. Това е силно екзотермична реакция; по този начин, той е отлично гориво.

СН₄(ж) + 20₂    → СО₂    +    2H₂0 + 890 kJ / mol

Той частично изгаря въглероден окис (СО) в присъствието на недостатъчно въздух или кислород.

2CH₄(ж) + 30₂     →   2CO + 2H₂O + енергия

Пропан: Пропанът също изгаря по подобен начин като другите алкани. Той напълно изгаря при наличие на излишък от кислород, произвеждащ вода и въглероден диоксид.

° С₃Н₈    +    5О₂      →        3CO₂     +     4Н₂0 + 2220 kJ / mol

При липса на достатъчно кислород за процеса на изгаряне, той изгаря напълно във въглероден окис и / или въглерод в сажди.

2 С₃Н₈    +     9 О₂     →      4CO₂    +     2CO + 8H₂O + топлина

ИЛИ

° С₃Н₈     +     9 О₂     →     3C       +     4Н₂O + топлина

Изгарянето на пропан е много по-чисто от изгарянето на бензин, но не толкова чисто, колкото това на природния газ.

Реакциите:

метан: Метанът показва реакции на заместване с халогени. При тези реакции един или повече водородни атоми се заменят с равен брой халогенни атоми и се нарича „халогениране.”Реагира с хлор (Cl) и бром (Br) в присъствието на слънчева светлина.

Когато смес от метан и пара преминава през загрята (1000 К) никел, поддържана върху повърхността на алуминиев оксид, тя може да произведе водород.

Пропан: Пропанът също показва реакции на халогениране при специални условия, при което се получават различни продукти в различни пропорции.

СН₃-СН₂-СН₃     +     Cl₂     →     СН₃-СН₂-СН₂Cl (45%) + СН₃-Хлороформ-СН_{3 (}55%)

СН₃-СН₂-СН₃     +     Br₂     →     СН₃-СН₂-СН₂Br (3%) + СН₃-CHBr-СН₃  (97%)

Използване на метан и пропан

метан: Метанът се използва в много промишлени химически процеси (като гориво, природен газ, втечнен природен газ) и се транспортира като хладилна течност.

Пропан: Пропанът обикновено се използва като гориво в двигатели, пещи, преносими печки, кислородни фенери, бойлери, перални и за отопление в къщи. Той е един от втечнените нефтени газове като бутан, пропилен и бутилен.

Дефиниции:

Екзотермична реакция: Екзотермичната реакция е химическа реакция, която освобождава енергия чрез светлина или топлина.

Реакции на заместване: Реакцията на заместване е химическа реакция, която включва изместване на една функционална група в химично съединение и я замества с друга функционална група.

Референции: „Реакция на пропан с кислород!“ THECOLT84 „Реакции на Алкени“ Университетът на Мичиганския държавен университет за снимки: „Пропан“ от Holger87 - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) чрез Commons Wikimedia „Метан“ (Public Domain) чрез Commons Wikimedia