Unterschied zwischen Methan und Propan

Methan gegen Propan
 

Methan und Propan sind die ersten und dritten Mitglieder der Alkanfamilie. Ihre Molekülformeln sind CH₄ und C₃H₈ beziehungsweise. Das Hauptunterschied zwischen Methan und Propan ist ihre chemische Struktur; Methan enthält nur ein Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatome, während Propan drei Kohlenstoffatome mit acht Wasserstoffatomen enthält. Ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften variieren aufgrund dieses Unterschieds.

Was ist Methan??

Methan, auch bekannt als Carban, Erdgas, Sumpfgas, Kohlenstofftetrahydrid, oder Wasserstoffcarbid,  ist das kleinste Mitglied der Alkanfamilie. Seine chemische Formel lautet CH₄ (vier Wasserstoffatome sind an ein Kohlenstoffatom gebunden). Es ist ein Hauptbestandteil von Erdgas. Methan ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas. Es kann leicht gezündet werden, da der Dampf leichter ist als die Luft.

Methan ist auf natürliche Weise unter dem Boden und unter dem Meeresboden zu finden. Das atmosphärische Methan gilt als Treibhausgas. Methan zerfällt in CH₃- mit Wasser in der Atmosphäre.

Was ist Propan??

Propan ist das dritte Mitglied der Alkan-Familie. Seine Summenformel lautet C₃H_6, und die molekulare Masse beträgt 44,10 g · mol⁻¹. Es existiert als Gas bei normaler Temperatur und normalem Druck, kann jedoch zu einer transportierbaren Flüssigkeit komprimiert werden. Propan existiert nicht natürlich, aber es wird aus der Erdölraffinierung und als Nebenprodukt der Erdgasverarbeitung gewonnen.

Propan ist eine farblose, geruchlose, ungiftige und entzündbare gasförmige Substanz und ein handelsüblicher Riechstoff wird zur Erkennung von Leckagen hinzugefügt.

Was ist der Unterschied zwischen Methan und Propan??

Eigenschaften von Methan und Propan

Molekulare Struktur:

Methan: Die Summenformel von Methan ist CH_4, und es ist ein Beispiel eines tetraedrischen Moleküls mit vier äquivalenten C-H-Bindungen (Sigma-Bindungen). Ihre Struktur ist unten angegeben.

Propan: Die Summenformel von Ethan ist C₃H_8, und seine Struktur ist unten angegeben.

Chemische Eigenschaften:

Verbrennung:

Methan: Methan verbrennt mit einer hellblauen, nicht leuchtenden Flamme und erzeugt in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff im Überschuss Kohlendioxid und Wasser. Es ist eine stark exotherme Reaktion. Somit ist es ein hervorragender Kraftstoff.

CH₄(g) + 2O₂    → CO₂    +    2H₂O + 890 kJ / mol

Bei unzureichender Luft oder Sauerstoff verbrennt es teilweise zu Kohlenmonoxid (CO) -Gas.

2CH₄(g) + 3O₂     →   2CO + 2H₂O + Energie

Propan: Propan brennt auf ähnliche Weise wie die anderen Alkane. Es verbrennt vollständig in Gegenwart von Sauerstoff, der Wasser und Kohlendioxid erzeugt.

C₃H₈    +    5O₂      →        3CO₂     +     4H₂O + 2220 kJ / mol

In Abwesenheit von ausreichend Sauerstoff für den Verbrennungsprozess verbrennt es unvollständig in Kohlenmonoxid und / oder Rußkohle.

2 C₃H₈    +     9O₂     →      4CO₂    +     2CO + 8H₂O + Wärme

ODER

C₃H₈     +     9O₂     →     3C       +     4H₂O + Wärme

Die Propanverbrennung ist viel sauberer als die Verbrennung von Benzin, aber nicht so sauber wie die von Erdgas.

Reaktionen:

Methan: Methan zeigt Substitutionsreaktionen mit Halogenen. Bei diesen Reaktionen werden ein oder mehrere Wasserstoffatome durch eine gleiche Anzahl von Halogenatomen ersetzt.Halogenierung.”In Gegenwart von Sonnenlicht reagiert es mit Chlor (Cl) und Brom (Br).

Wenn ein Gemisch aus Methan und Dampf durch ein erhitztes (1000 K) Nickel auf Aluminiumoxid-Oberfläche geleitet wird, kann es Wasserstoff erzeugen.

Propan: Propan zeigt auch Halogenierungsreaktionen unter besonderen Bedingungen, wodurch verschiedene Produkte in verschiedenen Anteilen hergestellt werden.

CH₃-CH₂-CH₃     +     Cl₂     →     CH₃-CH₂-CH₂Cl (45%) + CH₃-CHCl-CH_{3 (}55%)

CH₃-CH₂-CH₃     +     Br₂     →     CH₃-CH₂-CH₂Br (3%) + CH₃-CHBr-CH₃  (97%)

Verwendung von Methan und Propan

Methan: Methan wird in vielen industriellen chemischen Prozessen (als Brennstoff, Erdgas, Flüssigerdgas) eingesetzt und als gekühlte Flüssigkeit transportiert.

Propan: Propan wird im Allgemeinen als Brennstoff in Motoren, Öfen, tragbaren Öfen, Autogasbrennern, Warmwasserbereitern, Wäschetrocknern und zum Heizen in Häusern verwendet. Es ist eines der verflüssigten Erdölgase wie Butan, Propylen und Butylen.

Definitionen:

Exotherme Reaktion: Eine exotherme Reaktion ist eine chemische Reaktion, die durch Licht oder Wärme Energie freisetzt.

Substitutionsreaktionen: Substitutionsreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der eine funktionelle Gruppe in einer chemischen Verbindung verdrängt und durch eine andere funktionelle Gruppe ersetzt wird.

Referenzen: "Reaktion von Propan mit Sauerstoff!" THECOLT84 "Reaktionen von Alkenen" Michigan State University   Bild-Höflichkeit: „Propan“ durch Holger87 - eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia  "Methan" (Public Domain) über Commons Wikimedia