Метан мен этанның айырмашылығы

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 13:43

Негізгі айырмашылық – метан мен этан

Метан және этан - алкандар отбасының ең кішкентай мүшелері. Осы екі органикалық қосылыстардың молекулалық формулалары сәйкесінше CH₄ және C₂H_{6. Метан мен этанның негізгі айырмашылығы - олардың химиялық құрылымы; Этан молекуласын метил топтарының димері ретінде қосылған екі метил тобы ретінде қарастыруға болады. Басқа химиялық және физикалық айырмашылықтар негізінен осы құрылымдық айырмашылыққа байланысты туындайды.}

Метан дегеніміз не?

Метан - CH_{4химиялық формуласы бар алкандар тобының ең кіші мүшесі (төрт сутегі атомы бір көміртек атомымен байланысқан). Ол табиғи газдың негізгі құрамдас бөлігі болып саналады. Метан – түссіз, иіссіз және дәмсіз газ; карбан, батпақты газ, табиғи газ, көміртегі тетрагидриді және сутек карбиді ретінде де белгілі. Ол оңай тұтануы мүмкін және оның буы ауадан жеңіл.}

Метан табиғи түрде жер астында және теңіз түбінде кездеседі. Атмосфералық метан парниктік газ ретінде қарастырылады. Метан атмосферадағы сумен бірге CH_{3– күйіне ыдырайды.}

Этан дегеніміз не?

Этан - стандартты температура мен қысымда түссіз, иіссіз газ тәрізді қосылыс. Оның молекулалық формуласы мен молекулалық салмағы сәйкесінше C₂H₆ және 30,07 г·моль^{−1. Ол мұнай өңдеу процесінде жанама өнім ретінде табиғи газдан оқшауланған. Этан этилен өндірісінде өте маңызды.}

Метан мен этанның айырмашылығы неде?

Метан мен этанның сипаттамалары

Құрылым:

Метан: Метанның молекулалық формуласы CH_4, және ол төрт баламалы C–H байланысы (сигма байланысы) бар тетраэдрлік молекуланың мысалы болып табылады. H-C-H атомдары арасындағы байланыс бұрышы 109,5^{0 және барлық C-H байланыстары эквивалентті және ол 108,70 pm-ге тең.}

Этан: этанның молекулалық формуласы C₂H_{6,және ол қаныққан көмірсутек, өйткені оның құрамында бірнеше байланыс жоқ..}

Химиялық қасиеттері:

Метан:

Тұрақтылық: метан химиялық тұрғыдан өте тұрақты молекула, ол KMnO₄, K₂Cr _{реакциясына түспейді. 2}O₇, H₂SO₄ немесе HNO _{3 қалыпты жағдайда.}

Жану: Артық ауа немесе оттегі болған кезде метан ашық-көк жарықсыз жалынмен жанып, көмірқышқыл газы мен суды түзеді. Бұл жоғары экзотермиялық реакция; сондықтан ол тамаша отын ретінде пайдаланылады. Ауа немесе оттегі жеткіліксіз болса, ол ішінара көміртегі тотығы (СО) газына күйіп кетеді.

Ауыстыру реакциялары: метан галогендермен орын басу реакцияларын көрсетеді. Бұл реакцияларда бір немесе бірнеше сутегі атомдары бірдей галоген атомдарымен ауыстырылады және оны «галогендеу» деп атайды.” Ол күн сәулесінің қатысында хлормен (Cl) және броммен (Br) әрекеттеседі.

Бумен реакция: метан мен бу қоспасы глинозем бетінде бекітілген қыздырылған (1000 К) никель арқылы өткенде, ол сутегін түзуі мүмкін.

Пиролиз: метан шамамен 1300 К дейін қыздырылғанда, ол көміртегі қарасы мен сутегіге ыдырайды.

Этан:

Реакциялар: этан газы (CH₃CH₃) жарықтың қатысуымен бром буымен әрекеттесіп, брометан түзеді, (CH ₃CH_{2Br) және бромсутек (HBr). Бұл алмастыру реакциясы; этандағы сутегі атомы бром атомымен алмастырылады.}

CH₃CH₃ + Br₂ à CH₃ CH_{2Br + HBr}

Жану: этанның толық жануы 1559,7 кДж/моль (51,9 кДж/г) жылу, көмірқышқыл газы және су шығарады.

2 C₂H₆ + 7 O₂ → 4 CO ₂ + 6 H_{2O + 3120 кДж}

Ол сондай-ақ аморфты көміртек пен көміртек оксидінің қоспасын түзетін оттегінің артық болуынсыз да болуы мүмкін.

2 C₂H₆ + 3 O₂ → 4 C + 6 H _{2O + энергия}

2 C₂H₆ + 5 O₂ → 4 CO + 6 H _{2O + энергия}

2 C₂H₆ + 4 O₂ → 2 C + 2 CO + 6 H_{2O + энергия т.б.}

Анықтамалар:

Орынбасу реакциялары: Орынбасу реакциясы – химиялық қосылыстағы бір функционалды топтың орнын ауыстырып, оны басқа функционалды топпен алмастыратын химиялық реакция.

Қолданылады:

Метан: метан көптеген өнеркәсіптік химиялық процестерде қолданылады (отын, табиғи газ, сұйытылған табиғи газ ретінде) және ол салқындатылған сұйықтық ретінде тасымалданады.

Этан: Этан қозғалтқыштар үшін отын ретінде және өте төмен температуралы жүйе үшін салқындатқыш ретінде пайдаланылады. Ол өзінің бу қысымымен сұйытылған газ түрінде болат баллондарда жіберіледі.