الفرق بين الميثان والايثان

غاز الميثان والإيثان هما أصغر أفراد عائلة ألكان . الصيغ الجزيئية لهذه المركبات العضوية هي CH4 وC2H6 على التوالي . الفرق الرئيسي بين الميثان والإيثان هو تركيبها الكيميائي . يمكن أن اعتبار جزيء الايثان منضم إلى اثنين من مجموعات الميثيل باعتبارها ديمر من مجموعات الميثيل . تنشأ الخلافات الكيميائية والفيزيائية الأخرى بشكل رئيسي نتيجة لهذا الاختلاف البنيوي .

ما هو غاز الميثان ؟
غاز الميثان هو أصغر عضو في عائلة ألكان مع الصيغة الكيميائية CH4 (مستعبدين أربع ذرات الهيدروجين إلى ذرة كربون واحدة) . ويعتبر هو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي . الميثان هو غاز عديم اللون والرائحة والمذاق . المعروف أيضا باسم carbane ، غاز الميثان ، غاز طبيعي ، وكربيد الهيدروجين . والذي يمكن أن يشتعل بسهولة ، وبخاره أخف وزنا من الهواء .

ما هو الإيثان ؟

ما هو الفرق بين الميثان والإيثان ؟
خصائص الميثان والإيثان
الخصائص من نحو البناء :
الميثان :
صيغة جزيء الغاز الميثان هي CH4، وهو مثال على جزيء رباعي السطوح مع أربعة سندات C-H أو ما يُعرف بـ (سندات سيجما)، وزاوية الرابطة بين ذرات H-C-H هي 109.50، وجميع السندات C-H هي ما يُعادلها .

الإيثان :
صيغة الإيثان الجزيئية هي C2H6، وهو ينتمي لفئة الهيدروكربونات المشبعة حيث لا تحتوي على روابط مزدوجة أو ثلاثية .

الخواص الكيميائية :
الميثان :
الخواص الكيميائية من حيث الاستقرار: الميثان هو جزيء كيميائي مستقر للغاية ولا يتفاعل مع KMnO4، K2Cr2O7، H2SO4، أو HNO3 في الظروف الطبيعية .

الاحتراق :
في وجود الهواء الزائد أو الأكسجين ، فإن غاز الميثان يحترق مع غير إضاءة لهب في إنتاج ثاني أكسيد الكربون الشاحب اللون الأزرق والماء . وهو تفاعل طارد للحرارة العالية . وبالتالي ، يتم استخدامه كوقود ممتاز . في وجود الهواء الغير كافي أو الأكسجين ، فإنه يحترق جزئيا إلى (CO) غاز أول أكسيد الكربون .

ردود الفعل البديلة : يظهر الميثان تفاعلات المستبدلة مع الهالوجينات، حيث يتم استبدال واحد أو أكثر من ذرات الهيدروجين بذرات متساوية من الهالوجينات، والتي تسمى بالهالوجيني، ويتفاعل مع الكلور والبروم (البرازيلي) في وجود ضوء الشمس .

رد الفعل مع البخار : عندما يتم تمرير مزيج من غاز الميثان والبخار من خلال النيكل الساخن (1000 ك) والمعتمد على سطح الألومينا، يمكن إنتاج الهيدروجين .

الانحلال الحراري: عندما يتم تسخين غاز الميثان إلى درجة حرارة حوالي 1300 كلفن، يتحلل إلى أسود الكربون والهيدروجين .

الإيثان :
ردود الفعل : يتفاعل غاز الإيثان (CH3CH3) مع بخار البروم في وجود الضوء لتشكيل بروميد الإيثيل (CH3CH2Br) وبروميد الهيدروجين (دورية هارفارد)، وهذا هو تفاعل استبدال، حيث يتم استبدال ذرة الهيدروجين في الإيثان بذرة البروم .

CH3CH3 + Br2 à CH3CH2Br + HBr

الاحتراق : ينتج الإيثان عند الاحتراق الكامل 1559.7 كيلو جول/مول (51.9 كج/ز) من الحرارة وثاني أكسيد الكربون والماء .

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

يمكن حدوث هذه الظاهرة دون وجود فائض من الأكسجين، والتي تتكون من مزيج من الكربون غير المتبلور وأول أكسيد الكربون .

2 C2H6 + 3 O2 → 4 C + 6 H2O + energy
2 C2H6 + 5 O2 → 4 CO + 6 H2O + energy
2 C2H6 + 4 O2 → 2 C + 2 CO + 6 H2O + energy etc .

تعريفات :
تفاعلات الاستبدال : يتمثل رد الفعل بالاستبدال في التفاعل الكيميائي الذي ينطوي على استبدال مجموعة وظيفية واحدة في مركب كيميائي بأخرى، وذلك عن طريق نزوح المجموعة الأولى واستبدالها بالثانية .

الاستخدامات :
الميثان : يستخدم غاز الميثان في العديد من العمليات الكيميائية الصناعية، مثل كوقود والغاز الطبيعي والغاز الطبيعي المسال، ويتم نقله على شكل سائل تبريد .

الإيثان : يُستخدم الإيثان كوقود للمحركات وكمبرد لنظام درجات الحرارة المنخفضة للغاية، ويتم تخزينه في أسطوانات من الصلب والغاز المسال تحت ضغط البخار المناسب .