Forskellen mellem metan og propan

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 13:35

Metan vs Propan

Metan og propan er det første og det tredje medlem af alkanfamilien. Deres molekylære formler er henholdsvis CH₄ og C₃H_{8. Den vigtigste forskel mellem metan og propan er deres kemiske struktur; Metan indeholder kun et carbonatom og fire hydrogenatomer, mens propan indeholder tre carbonatomer med otte hydrogenatomer. Deres kemiske og fysiske egenskaber varierer på grund af denne forskel.}

Hvad er metan?

Metan, også kendt som carbane, naturgas, sumpgas, carbontetrahydrid eller hydrogencarbid, er det mindste medlem af alkanfamilien. Dens kemiske formel er CH_{4 (fire hydrogenatomer er bundet til et carbonatom). Det er en væsentlig bestanddel af naturgas. Metan er en farveløs, lugtfri og smagløs gas. Den kan let antændes, da dens damp er lettere end luften.}

Metan kan findes naturligt under jorden og under havbunden. Den atmosfæriske metan betragtes som en drivhusgas. Metan nedbrydes til CH_{3– med vand i atmosfæren.}

Hvad er propan?

Propan er det tredje medlem af Alkane-familien. Dens molekylære formel er C₃H_6, , og molekylmassen er lig med 44,10 g·mol^{−1 Det eksisterer som en gas ved standard temperatur og tryk, men det kan komprimeres til en transportabel væske. Propan findes ikke naturligt, men det opnås fra olieraffineringsprocessen og som et biprodukt af naturgasbehandling.}

Propan er et farveløst, lugtløst, ikke-giftigt og brandfarligt gasformigt stof, og et kommercielt lugtstof er tilføjet til identifikation af lækager.

Hvad er forskellen mellem metan og propan?

Karakteristika for metan og propan

Molekylær struktur:

Methan: Den molekylære formel for metan er CH_{4,, og det er et eksempel på et tetraedrisk molekyle med fire ækvivalente C–H-bindinger (sigmabindinger). Dens struktur er angivet nedenfor.}

Propan: Ethans molekylære formel er C₃H_{8,, og dets struktur er angivet nedenfor.}

Kemiske egenskaber:

Forbrænding:

Metan: Metan brænder med en lyseblå ikke-lysende flamme, der producerer kuldioxid og vand i nærvær af overskydende luft eller ilt. Det er en meget eksoterm reaktion; derfor er det et fremragende brændstof.

CH₄(g) + 2O₂ → CO₂ + 2H 2_{O + 890 kJ/mol}

Det brænder delvist til kulilte (CO)-gas i nærværelse af utilstrækkelig luft eller ilt.

2CH₄(g) + 3O₂ → 2CO + 2H_{2O + energi}

Propan: Propan brænder også på samme måde som de andre alkaner. Det brænder fuldstændigt i nærværelse af overskydende ilt, der producerer vand og kuldioxid.

C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂+ 4H_{2O + 2220 kJ/mol}

I mangel på tilstrækkelig ilt til forbrændingsprocessen, brænder det ufuldstændigt ind i kulilte og/eller sodkul.

2 C₃H₈ + 9O₂ → 4CO₂ + 2CO + 8H_{2O + varme}

OR

C₃H₈ + 9O₂ → 3C _{+ 4H}2_{O + varme}

Propanforbrænding er meget renere end forbrænding af benzin, men ikke så ren som forbrænding af naturgas.

Reaktioner:

Metan: Metan viser substitutionsreaktioner med halogener. I disse reaktioner erstattes et eller flere hydrogenatomer med et lige antal halogenatomer, og det kaldes "halogenering." Det reagerer med klor (Cl) og brom (Br) i nærvær af sollys.

Når en blanding af metan og damp ledes gennem en opvarmet (1000 K) nikkel understøttet på aluminiumoxidoverfladen, kan den producere brint.

Propan: Propan udviser også halogeneringsreaktioner under særlige forhold, hvilket producerer forskellige produkter i forskellige proportioner.

CH₃-CH₂-CH₃ + Cl ₂ → CH₃-CH₂-CH₂Cl (45 %) + CH₃-CHCl-CH_{3 (55%)}

CH₃-CH₂-CH₃ + Br ₂ → CH₃-CH₂-CH₂Br (3%) + CH₃-CHBr-CH_{3 (97%)}

Anvendelse af metan og propan

Metan: Metan bruges i mange industrielle kemiske processer (som brændstof, naturgas, flydende naturgas), og det transporteres som en nedkølet væske.

Propan: Propan bruges generelt som brændstof i motorer, ovne, bærbare komfurer, oxy-gas fakler, vandvarmere, vasketørretumblere og til opvarmning i huse. Det er en af de flydende petroleumsgasser såsom butan, propylen og butylen.

Definitioner:

Eksoterm reaktion: En eksoterm reaktion er en kemisk reaktion, der frigiver energi ved hjælp af lys eller varme.

Substitutionsreaktioner: Substitutionsreaktion er en kemisk reaktion, som involverer fortrængning af en funktionel gruppe i en kemisk forbindelse og erstattet den med en anden funktionel gruppe.