Differenza tra metano e propano

2024 Autore: Alex Aldridge | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 13:42

Metano vs Propano

Metano e propano sono il primo e il terzo membro della famiglia degli alcani. Le loro formule molecolari sono rispettivamente CH₄ e C₃H_{8. La differenza chiave tra metano e propano è la loro struttura chimica; Il metano contiene solo un atomo di carbonio e quattro atomi di idrogeno mentre il propano contiene tre atomi di carbonio con otto atomi di idrogeno. Le loro proprietà chimiche e fisiche variano a causa di questa differenza.}

Cos'è il metano?

Il metano, noto anche come carbane, gas naturale, gas di palude, tetraidruro di carbonio o carburo di idrogeno, è il membro più piccolo della famiglia degli alcani. La sua formula chimica è CH_{4(quattro atomi di idrogeno sono legati a un atomo di carbonio). È uno dei principali costituenti del gas naturale. Il metano è un gas incolore, inodore e insapore. Si accende facilmente poiché il suo vapore è più leggero dell'aria.}

Il metano si trova naturalmente sotto terra e sotto il fondale marino. Il metano atmosferico è considerato un gas serra. Il metano si scompone in CH_{3– con l'acqua nell'atmosfera.}

Cos'è il propano?

Propane è il terzo membro della famiglia Alkane. La sua formula molecolare è C₃H_6, e la massa molecolare è pari a 44,10 g·mol^{−1 Esiste come gas a temperatura e pressione standard, ma può comprimersi in un liquido trasportabile. Il propano non esiste in natura, ma è ottenuto dal processo di raffinazione del petrolio e come sottoprodotto della lavorazione del gas naturale.}

Il propano è una sostanza gassosa incolore, inodore, non tossica e infiammabile a cui viene aggiunto un odorizzante commerciale per l'identificazione delle perdite.

Qual è la differenza tra metano e propano?

Caratteristiche di metano e propano

Struttura molecolare:

Metano: la formula molecolare del metano è CH_{4,ed è un esempio di molecola tetraedrica con quattro legami C–H equivalenti (legami sigma). La sua struttura è data di seguito.}

Propano: la formula molecolare dell'etano è C₃H_{8,e la sua struttura è data di seguito.}

Proprietà chimiche:

Combustione:

Metano: il metano brucia con una fiamma azzurra non luminosa producendo anidride carbonica e acqua in presenza di aria o ossigeno in eccesso. È una reazione altamente esotermica; quindi, è un carburante eccellente.

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

Si trasforma parzialmente in monossido di carbonio (CO) in presenza di aria o ossigeno insufficienti.

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

Propano: anche il propano brucia in modo simile agli altri alcani. Brucia completamente in presenza di ossigeno in eccesso producendo acqua e anidride carbonica.

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

In assenza di ossigeno sufficiente per il processo di combustione, brucia in modo incompleto in monossido di carbonio e/o fuliggine di carbonio.

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

OPPURE

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

La combustione del propano è molto più pulita della combustione della benzina, ma non pulita come quella del gas naturale.

Reazioni:

Metano: il metano mostra reazioni di sostituzione con alogeni. In queste reazioni, uno o più atomi di idrogeno vengono sostituiti da un numero uguale di atomi di alogeno e si parla di "alogenazione". Reagisce con cloro (Cl) e bromo (Br) in presenza di luce solare.

Quando una miscela di metano e vapore viene fatta passare attraverso un nichel riscaldato (1000 K) supportato su una superficie di allumina, può produrre idrogeno.

Propano: il propano mostra anche reazioni di alogenazione in condizioni speciali producendo prodotti diversi in varie proporzioni.

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%)}

Usi di metano e propano

Metano: il metano viene utilizzato in molti processi chimici industriali (come combustibile, gas naturale, gas naturale liquefatto) e viene trasportato come fluido refrigerato.

Propano: il propano è generalmente utilizzato come combustibile in motori, forni, stufe portatili, torce a ossitaglio, scaldabagni, asciugabiancheria e per il riscaldamento delle case. È uno dei gas di petrolio liquefatti come butano, propilene e butilene.

Definizioni:

Reazione esotermica: una reazione esotermica è una reazione chimica che rilascia energia mediante luce o calore.

Reazioni di sostituzione: la reazione di sostituzione è una reazione chimica che comporta lo spostamento di un gruppo funzionale in un composto chimico e la sua sostituzione con un altro gruppo funzionale.