Διαφορά μεταξύ μεθανίου και προπανίου

2024 Συγγραφέας: Alex Aldridge | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 13:36

Μεθάνιο εναντίον Προπάνιο

Το μεθάνιο και το προπάνιο είναι το πρώτο και το τρίτο μέλος της οικογένειας των αλκανίων. Οι μοριακοί τύποι τους είναι CH₄ και C₃H_{8 αντίστοιχα. Η βασική διαφορά μεταξύ Μεθανίου και Προπανίου είναι η χημική τους δομή. Το μεθάνιο περιέχει μόνο ένα άτομο άνθρακα και τέσσερα άτομα υδρογόνου, ενώ το προπάνιο περιέχει τρία άτομα άνθρακα με οκτώ άτομα υδρογόνου. Οι χημικές και φυσικές τους ιδιότητες ποικίλλουν λόγω αυτής της διαφοράς.}

Τι είναι το μεθάνιο;

Μεθάνιο, επίσης γνωστό ως καρβάνι, φυσικό αέριο, αέριο βάλτου, τετραϋδρίδιο του άνθρακα ή καρβίδιο του υδρογόνου, είναι το μικρότερο μέλος της οικογένειας των αλκανίων. Ο χημικός του τύπος είναι CH_{4(τέσσερα άτομα υδρογόνου συνδέονται με ένα άτομο άνθρακα). Αποτελεί βασικό συστατικό του φυσικού αερίου. Το μεθάνιο είναι ένα άχρωμο, άοσμο και άγευστο αέριο. Μπορεί εύκολα να αναφλεγεί αφού οι ατμοί του είναι ελαφρύτεροι από τον αέρα.}

Μεθάνιο μπορεί να βρεθεί φυσικά κάτω από το έδαφος και κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας. Το ατμοσφαιρικό μεθάνιο θεωρείται αέριο του θερμοκηπίου. Το μεθάνιο διασπάται σε CH_{3– με νερό στην ατμόσφαιρα.}

Τι είναι το προπάνιο;

Το προπάνιο είναι το τρίτο μέλος της οικογένειας των αλκανίων. Ο μοριακός τύπος του είναι C₃H_6, και η μοριακή του μάζα ισούται με 44,10 g·mol^{−1 Υπάρχει ως αέριο σε τυπική θερμοκρασία και πίεση, αλλά μπορεί να συμπιεστεί σε ένα μεταφερόμενο υγρό. Το προπάνιο δεν υπάρχει φυσικά, αλλά λαμβάνεται από τη διαδικασία διύλισης πετρελαίου και ως υποπροϊόν της επεξεργασίας φυσικού αερίου.}

Το προπάνιο είναι μια άχρωμη, άοσμη, μη τοξική και εύφλεκτη αέρια ουσία και προστίθεται ένα εμπορικό αρωματικό για τον εντοπισμό διαρροών.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μεθανίου και προπανίου;

Χαρακτηριστικά του μεθανίου και του προπανίου

Μοριακή δομή:

Μεθάνιο: Ο μοριακός τύπος του μεθανίου είναι CH_{4,και είναι ένα παράδειγμα τετραεδρικού μορίου με τέσσερις ισοδύναμους δεσμούς C–H (δεσμούς σίγμα). Η δομή του δίνεται παρακάτω.}

Προπάνιο: Ο μοριακός τύπος του αιθανίου είναι C₃H_{8,και η δομή του δίνεται παρακάτω.}

Χημικές ιδιότητες:

Κύση:

Μεθάνιο: Το μεθάνιο καίγεται με μια ωχρομπλε, μη φωτεινή φλόγα που παράγει διοξείδιο του άνθρακα και νερό παρουσία περίσσειας αέρα ή οξυγόνου. Είναι μια εξαιρετικά εξώθερμη αντίδραση. Ως εκ τούτου, είναι ένα εξαιρετικό καύσιμο.

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

Καίγεται εν μέρει σε αέριο μονοξείδιο του άνθρακα (CO) παρουσία ανεπαρκούς αέρα ή οξυγόνου.

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

Προπάνιο: Το προπάνιο καίγεται επίσης με παρόμοιο τρόπο όπως και τα άλλα αλκάνια. Καίγεται εντελώς παρουσία υπερβολικού νερού και διοξειδίου του άνθρακα που παράγει οξυγόνο.

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

Εάν απουσία επαρκούς οξυγόνου για τη διαδικασία καύσης, καίγεται ατελώς σε μονοξείδιο του άνθρακα ή/και άνθρακα αιθάλης.

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

OR

C₃H₈ + 9O₂ → 3C _{+ 4H}2_{O + θερμότητα}

Η καύση προπανίου είναι πολύ πιο καθαρή από την καύση της βενζίνης, αλλά όχι τόσο καθαρή όσο αυτή του φυσικού αερίου.

Αντιδράσεις:

Μεθάνιο: Το μεθάνιο παρουσιάζει αντιδράσεις υποκατάστασης με αλογόνα. Σε αυτές τις αντιδράσεις, ένα ή περισσότερα άτομα υδρογόνου αντικαθίστανται από ίσο αριθμό ατόμων αλογόνου και ονομάζεται «αλογόνωση». Αντιδρά με το χλώριο (Cl) και το βρώμιο (Br) παρουσία ηλιακού φωτός.

Όταν ένα μείγμα μεθανίου και ατμού διέρχεται από ένα θερμαινόμενο (1000 K) νικέλιο που στηρίζεται σε επιφάνεια αλουμίνας, μπορεί να παράγει υδρογόνο.

Προπάνιο: Το προπάνιο εμφανίζει επίσης αντιδράσεις αλογόνωσης υπό ειδικές συνθήκες παράγοντας διαφορετικά προϊόντα σε διάφορες αναλογίες.

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%)}

Χρήσεις μεθανίου και προπανίου

Μεθάνιο: Το μεθάνιο χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανικές χημικές διεργασίες (ως καύσιμο, φυσικό αέριο, υγροποιημένο φυσικό αέριο) και μεταφέρεται ως υγρό ψύξης.

Προπάνιο: Το προπάνιο χρησιμοποιείται γενικά ως καύσιμο σε κινητήρες, φούρνους, φορητές σόμπες, πυρσούς οξυ-αερίου, θερμοσίφωνες, στεγνωτήρια ρούχων και για θέρμανση σε σπίτια. Είναι ένα από τα υγροποιημένα αέρια πετρελαίου όπως το βουτάνιο, το προπυλένιο και το βουτυλένιο.

Ορισμοί:

Εξώθερμη αντίδραση: Μια εξώθερμη αντίδραση είναι μια χημική αντίδραση που απελευθερώνει ενέργεια από το φως ή τη θερμότητα.

Αντιδράσεις υποκατάστασης: Η αντίδραση υποκατάστασης είναι μια χημική αντίδραση που περιλαμβάνει τη μετατόπιση μιας λειτουργικής ομάδας σε μια χημική ένωση και την αντικατάστασή της με μια άλλη λειτουργική ομάδα.