Diferença entre metano e etano

Diferença de chave - Metano vs Etano
 

O metano e o etano são os menores membros da família dos alcanos. As fórmulas moleculares desses dois compostos orgânicos são CH₄ e C₂H₆ respectivamente. o diferença chave entre metano e etano é a sua estrutura química; uma molécula de etano pode ser considerada como dois grupos metil unidos como um dímero de grupos metil. As outras diferenças químicas e físicas surgem principalmente devido a essa diferença estrutural.    

O que é metano?

O metano é o menor membro da família dos alcanos com a fórmula química CH₄ (quatro átomos de hidrogênio estão ligados a um átomo de carbono). É considerado o principal componente do gás natural. O metano é um gás incolor, inodoro e insípido; também conhecido como carbano, gás de pântano, gás natural, tetra-hidreto de carbono, e carboneto de hidrogênio. Pode ser facilmente inflamado e seu vapor é mais leve que o ar.

O metano é encontrado naturalmente sob o solo e no fundo do mar. O metano atmosférico é considerado um gás de efeito estufa. Metano decompõe-se em CH₃- com água na atmosfera.    

O que é etano?

O etano é um composto gasoso incolor e inodoro à temperatura e pressão padrão. Sua fórmula molecular e peso molecular são C₂H₆ e 30,07 g · mol⁻¹ respectivamente. É isolado do gás natural, como subproduto do processo de refino de petróleo. O etano é muito importante na produção de eteno.  

Qual é a diferença entre metano e etano?

Características do metano e etano

Estrutura:

Metano: o Fórmula molecular de metano é CH_4, e é um exemplo de uma molécula tetraédrica com quatro ligações C-H equivalentes (ligações sigma). O ângulo de ligação entre os átomos de H-C-H é 109,5^{0 0} e todas as ligações C-H são equivalentes e é igual a 108,70.

Etano: o fórmula molecular do etano é C₂H_6, e é um hidrocarboneto saturado, pois não contém ligações múltiplas.

Propriedades quimicas:

Metano:

Estabilidade: O metano é uma molécula quimicamente muito estável que não reage com o KMnO₄, K₂Cr₂O₇, H₂ASSIM₄ ou HNO₃ em condições normais.

Combustão: Na presença de excesso de ar ou oxigênio, o metano queima com uma chama azul pálida e não luminosa, produzindo dióxido de carbono e água. É uma reação altamente exotérmica; portanto, é usado como um excelente combustível. Na presença de ar ou oxigênio insuficiente, queima parcialmente em gás de monóxido de carbono (CO).

Reações de substituição: O metano mostra reações de substituição com halogênios. Nessas reações, um ou mais átomos de hidrogênio são substituídos por um número igual de átomos de halogênio e é chamado de "halogenação". Reage com cloro (Cl) e bromo (Br) na presença de luz solar.

Reação com vapor: Quando uma mistura de metano e vapor é passada através de um níquel aquecido (1000 K) suportado na superfície da alumina, ele pode produzir hidrogênio.

Pirólise: Quando o metano é aquecido a cerca de 1300 K, é decomposto em negro de carbono e hidrogênio.

Etano: 

Reações: Gás etano (CH₃CH₃) reage com o vapor de bromo na presença de luz para formar bromoetano (CH₃CH₂Br) e brometo de hidrogênio (HBr). É uma reação de substituição; um átomo de hidrogênio em etano é substituído por átomo de bromo.

CH₃CH₃ +       Br₂         à CH₃CH₂Br + HBr

Combustão: A combustão completa de etano produz 1559,7 kJ / mol (51,9 kJ / g) de calor, dióxido de carbono e água.

2 C₂H₆ + 7 O₂ → 4 CO₂ + 6 H₂O + 3120 kJ

Também pode ocorrer sem excesso de oxigênio, produzindo uma mistura de carbono amorfo e monóxido de carbono.

2 C₂H₆ + 3 O₂ → 4 C + 6 H₂O + energia

2 C₂H₆ + 5 O₂ → 4 CO + 6 H₂O + energia

2 C₂H₆ + 4 O₂ → 2 C + 2 CO + 6 H₂O + energia etc.

Definições:

Reações de substituição: A reação de substituição é uma reação química que envolve o deslocamento de um grupo funcional de um composto químico e o substitui por outro grupo funcional.

Usos:

Metano: O metano é usado em muitos processos químicos industriais (como combustível, gás natural, gás natural liquefeito) e é transportado como um fluido refrigerado.

Etano: O etano é usado como combustível para motores e como refrigerante para um sistema de temperatura extremamente baixa. É enviado em cilindros de aço como gás liquefeito sob sua própria pressão de vapor.

Referências: "Etano". Wikipedia. N.p., 2016. Web. 7 de junho de 2016. Khanna, Bhishm. "Quais são as propriedades químicas do metano?". Preservearticles.com. N.p., 2016. Web. 7 de junho de 2016. “Metano | CH4 - Pubquim ”. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. N.p., 2016. Web. 7 de junho de 2016. “Metano”. Wikipedia. N.p., 2016. Web. 7 de junho de 2016. Cortesia da imagem: “Modelo de bola e bastão da molécula de metano” por (Domínio Público) via Commons Wikimedia “Modelo de bola e bastão da molécula de etano” e Ben Mills - Trabalho próprio (Domínio Público) através do Commons Wikimedia “Methane” Por Jynto - Trabalho próprio, baseado em Arquivo: Methane-CRC-MW-dimension-2D.png, (Domínio Público) via Commons Wikimedia “Ethane” (Domínio Público) via Commons Wikimedia