Verschil tussen methaan en propaan

2024 Auteur: Alex Aldridge | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 13:46

Methaan vs Propaan

Methaan en propaan zijn de eerste en de derde leden van de alkaanfamilie. Hun moleculaire formules zijn respectievelijk CH₄ en C₃H_{8. Het belangrijkste verschil tussen methaan en propaan is hun chemische structuur; Methaan bevat slechts één koolstofatoom en vier waterstofatomen, terwijl propaan drie koolstofatomen met acht waterstofatomen bevat. Hun chemische en fysische eigenschappen variëren door dit verschil.}

Wat is methaan?

Methaan, ook bekend als carbaan, aardgas, moerasgas, koolstoftetrahydride of waterstofcarbide, is het kleinste lid van de alkaanfamilie. De chemische formule is CH_{4 (vier waterstofatomen zijn gebonden aan één koolstofatoom). Het is een belangrijk bestanddeel van aardgas. Methaan is een kleurloos, geurloos en smaakloos gas. Het kan gemakkelijk worden ontstoken omdat de damp lichter is dan de lucht.}

Methaan kan van nature onder de grond en onder de zeebodem worden gevonden. Het atmosferische methaan wordt beschouwd als een broeikasgas. Methaan wordt afgebroken tot CH_{3– met water in de atmosfeer.}

Wat is propaan?

Propaan is het derde lid van de Alkane-familie. De moleculaire formule is C₃H_6, en de molecuulmassa is gelijk aan 44,10 g·mol^{−1 Het bestaat als een gas bij standaardtemperatuur en -druk, maar het kan worden samengeperst tot een transporteerbare vloeistof. Propaan komt van nature niet voor, maar wordt verkregen uit het aardolieraffinageproces en als bijproduct van de verwerking van aardgas.}

Propaan is een kleurloze, geurloze, niet-giftige en ontvlambare gasvormige stof en er wordt een commerciële geurstof aan toegevoegd voor de identificatie van lekkages.

Wat is het verschil tussen methaan en propaan?

Kenmerken van methaan en propaan

Moleculaire structuur:

Methaan: De molecuulformule van methaan is CH_{4,en het is een voorbeeld van een tetraëdrisch molecuul met vier equivalente C–H-bindingen (sigma-bindingen). De structuur wordt hieronder gegeven.}

Propaan: De molecuulformule van ethaan is C₃H_{8,en de structuur wordt hieronder gegeven.}

Chemische eigenschappen:

Verbranding:

Methaan: Methaan brandt met een lichtblauwe niet-lichtgevende vlam die kooldioxide en water produceert in aanwezigheid van overtollige lucht of zuurstof. Het is een sterk exotherme reactie; het is dus een uitstekende brandstof.

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

Het verbrandt gedeeltelijk tot koolmonoxide (CO) gas in aanwezigheid van onvoldoende lucht of zuurstof.

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

Propaan: Propaan brandt ook op dezelfde manier als de andere alkanen. Het verbrandt volledig in de aanwezigheid van een teveel aan zuurstof en produceert water en koolstofdioxide.

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

Bij gebrek aan voldoende zuurstof voor het verbrandingsproces, verbrandt het onvolledig tot koolmonoxide en/of roetkoolstof.

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

OF

C₃H₈ + 9O₂ → 3C _{+ 4H}2_{O + warmte}

De verbranding van propaan is veel schoner dan de verbranding van benzine, maar niet zo schoon als die van aardgas.

Reacties:

Methaan: Methaan vertoont substitutiereacties met halogenen. Bij deze reacties worden een of meer waterstofatomen vervangen door een gelijk aantal halogeenatomen en dit wordt "halogenering" genoemd. Het reageert met chloor (Cl) en broom (Br) in aanwezigheid van zonlicht.

Wanneer een mengsel van methaan en stoom door een verwarmd (1000 K) nikkel wordt geleid op een aluminiumoxide-oppervlak, kan het waterstof produceren.

Propaan: Propaan vertoont ook halogeneringsreacties onder speciale omstandigheden en produceert verschillende producten in verschillende verhoudingen.

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%)}

Gebruik van methaan en propaan

Methaan: Methaan wordt gebruikt in veel industriële chemische processen (als brandstof, aardgas, vloeibaar aardgas) en wordt getransporteerd als een gekoelde vloeistof.

Propaan: Propaan wordt over het algemeen gebruikt als brandstof in motoren, ovens, draagbare kachels, autogeengasbranders, waterverwarmers, wasdrogers en voor verwarming in huizen. Het is een van de vloeibaar gemaakte petroleumgassen zoals butaan, propyleen en butyleen.

Definities:

Exotherme reactie: een exotherme reactie is een chemische reactie waarbij energie vrijkomt door licht of warmte.

Substitutiereacties: Substitutiereacties zijn chemische reacties waarbij een functionele groep in een chemische verbinding wordt vervangen en door een andere functionele groep wordt vervangen.