Метан чем отличается от пропана
Чем отличается метан от пропана
Метан (CH4) и пропан (C3H8) – органические вещества класса алканов, простейшие углеводороды, природные газы. Метан и пропан отличаются длиной цепи, количественным составом молекул и свойствами.
Определение
Метан – первый представитель ряда насыщенных углеводородов. Он основная составляющая рудничных, болотных, природных и попутных нефтяных газов. Метан выделяется в процессе постепенного медленного разложения органических остатков под действием существенных температур, давлений и микроорганизмов, без доступа воздуха.
Метан плохо растворим в воде и прочих жидкостях (кетонах, альдегидах, низших спиртах). Однако он поглощается твердыми адсорбентами, к примеру, активированным углем, и углеводородами. У него обнаружена наименьшая способность сорбироваться, поэтому это свойство успешно используют для очистки метана от других газообразных примесей.
Пропан – принадлежит к классу алканов. Он обнаружен в природном газе, образуется при разделении «жирного» природного и попутного нефтяного газа, крекинге нефтепродуктов. Пропан, не обладающий цветом и запахом газ, малотоксичен и пожаро- и взрывоопасен, тяжелее воздуха.
к содержанию ↑Сравнение
Главное практическое отличие метана от пропана заключается в том, что метан обладает в 2,5 раза меньшей теплотой сгорания, чем пропан. Поэтому пропан, как топливо, гораздо эффективнее.
Метан существенно легче воздуха, чего не скажешь о пропане. При плохой изоляции метан утекает из системы и зависает в воздухе. При этом даже малейшее дуновение способствует его перемещению на значительные расстояния. Взрывоопасность метана в 2 раза больше, чем у пропана. Поэтому он более опасен для человеческой жизни.
Пропану присуще слабое наркотическое действие на живые организмы. Метан обладает наименьшей химической активностью. Метан с трудом конденсируется, а пропан легко сжижается холодной водой при соответствующем давлении. Для метана по сравнению с пропаном характерна наименьшая реакционная способность.
к содержанию ↑Выводы TheDifference.ru
- Пропан в качестве топлива более эффективен, чем метан.
- Метан инертнее пропана. Пропан активнее вступает в химические реакции.
- Пропан обладает наркотическим воздействием, а метан более взрывоопасен.
Метан , бесцветный газ без запаха, который в изобилии встречается в природе и является продуктом определенных видов деятельности человека. Метан является самым простым представителем парафиновых углеводородов и является одним из самых мощных парниковых газов. Его химическая формула CH 4 .

Британика Викторина
Ветер и воздух: факт или вымысел?
Ток разрыва - это участок турбулентного воздуха.
Химические свойства метана
Метан легче воздуха и имеет удельный вес 0,554. Это только немного растворим в воде. Он легко горит в воздухе, образуя углекислый газ и водяной пар; пламя бледное, слегка светящееся и очень горячее. Температура кипения метана составляет -162 ° C (-259,6 ° F), а температура плавления составляет -182,5 ° C (-296,5 ° F). Метан в целом очень стабилен, но смеси метана и воздуха с содержанием метана от 5 до 14 процентов по объему являются взрывоопасными.Взрывы таких смесей были частыми в угольных шахтах и угольных шахтах и были причиной многих горных бедствий.

Источники метана
В природе метан образуется в результате анаэробного бактериального разложения растительного вещества под водой (где его иногда называют болотным газом или болотным газом).Водно-болотные угодья являются основным природным источником метана, получаемого таким способом. Другими важными природными источниками метана являются термиты (в результате процессов пищеварения), вулканы, жерла на дне океана и отложения гидрата метана, которые происходят вдоль континентальных окраин и под антарктическим льдом и арктической вечной мерзлотой. Метан также является основным компонентом природного газа, который содержит от 50 до 90 процентов метана (в зависимости от источника) и встречается в качестве компонента пламенного огня (горючего газа) вдоль угольных пластов.

Использование метана
Метан является важным источником водорода и некоторых органических химических веществ. Метан реагирует с паром при высоких температурах с образованием оксида углерода и водорода; последний используется при производстве аммиака для удобрений и взрывчатых веществ.Другие ценные химические вещества, полученные из метана, включают метанол, хлороформ, четыреххлористый углерод и нитрометан. Неполное сгорание метана приводит к образованию сажи, которая широко используется в качестве армирующего агента в резине, используемой для автомобильных шин.
Роль в качестве парникового газа
Метан, который производится и выбрасывается в атмосферу, поглощается поглотителями метана, которые включают почву и процесс окисления метана в тропосфере (самая низкая атмосферная область).Большая часть производимого метана компенсируется его поглощением в естественные стоки. Антропогенное производство метана, однако, может привести к увеличению концентрации метана быстрее, чем они компенсируются поглотителями. С 2007 года концентрации метана в атмосфере Земли увеличились на 6,8–10 частей на миллиард (млрд-1) в год. К 2020 году атмосферный метан достиг 1873,5 млрд-1, что примерно в два-три раза выше, чем доиндустриальные уровни, которые колебались на уровне 600–700 млрд-1.
Повышенные концентрации метана в атмосфере способствуют парниковому эффекту, при котором парниковые газы (в частности, углекислый газ, метан и водяные пары) поглощают инфракрасное излучение (чистую тепловую энергию) и возвращают его обратно на поверхность Земли, потенциально задерживая тепло и производя тепло существенные изменения климата.Увеличение содержания метана в атмосфере также косвенно увеличивает парниковый эффект. Например, при окислении метана гидроксильные радикалы (ОН - ) удаляют метан, реагируя с ним с образованием диоксида углерода и водяного пара, и по мере увеличения концентрации атмосферного метана концентрации гидроксильных радикалов уменьшаются, что эффективно продлевает атмосферное время жизни метана ,
Editors of Encyclopaedia Britannica Эта статья была недавно отредактирована и обновлена редактором John P. Rafferty.Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:
-
глобальное потепление: Метан
Метан (CH 4 ) является вторым по важности парниковым газом. CH 4 является более мощным, чем CO 2 , потому что радиационное воздействие, производимое на молекулу, больше.Кроме того, инфракрасное окно менее насыщено в диапазоне длин волн излучения, поглощаемого CH 4 , поэтому больше…
-
парниковый газ: Метан
Метан (CH 4 ) является вторым по важности парниковым газом.CH 4 является более мощным, чем CO 2 , потому что радиационное воздействие, производимое на молекулу, больше. Кроме того, инфракрасное окно менее насыщено в диапазоне длин волн излучения, поглощаемого CH 4 , поэтому больше…
-
климат: климат и жизнь
… пар, диоксид углерода, монооксид углерода, метан, озон, диоксид азота, азотная кислота, ионы аммиака и аммония, закись азота, диоксид серы, сероводород, карбонилсульфид, диметилсульфид и сложный комплекс неметановых углеводородов.Из них
Диапазон воспламенения (также называемый диапазоном взрываемости) - это диапазон концентрации газа или пара, которые сгорят (или взорвутся), если появится источник воспламенения.
Для осуществления взрыва необходимо выполнить три основных требования:
- легковоспламеняющееся вещество - топливо
- окислитель - кислород или воздух
- источник воспламенения - искра или сильное тепло
Ниже диапазона взрывоопасности или воспламеняемости смесь слишком склонная к ожогу и превышающая верхний взрывоопасный или воспламеняющийся предел, смесь слишком богата для горения.Пределы обычно называют «Нижний взрывоопасный или воспламеняемый предел» (LEL / LFL) и «Верхний взрывоопасный или огнеопасный предел» (UEL / UFL).
Нижние и верхние пределы концентрации взрыва для некоторых обычно используемых газов указаны в таблице ниже. Некоторые из газов обычно используются в качестве топлива в процессах сгорания.
Примечание! Указанные ограничения относятся к газу и воздуху при 20 o C и атмосферном давлении.
Топливный газ | «Нижний предел взрываемости или воспламенения» (LEL / LFL) (% от объема воздуха) | «Верхний предел взрываемости или воспламенения» (UEL / UFL) ( % от объема воздуха) | |||
---|---|---|---|---|---|
Ацетальдегид | 4 | 60 | |||
Уксусная кислота | 4 | 19.9 | |||
Ацетон | 2.6 | 12.8 | |||
Ацетонитрил | 3 | 16 | |||
Ацетилхлорид | 7.3 | 19 | |||
Ацетилен | 2.5 | 100 | 900 900 900 900 900 900 900 900 900 Акролеин2.8 | 31 | |
Акриловая кислота | 2.4 | 8 | |||
Акрилонитрил | 3.0 | 17 | |||
Аллилхлорид | 2.9 | 11.1 | |||
Аллиловый спирт | 2.5 | 18 | |||
Алилламин | 2.2 | 22 | |||
Аммиак | 15 | 28 28 | |||
Анилин | 1,3 | 11 | |||
Арсин | 5,1 | 78 | |||
Бензол | 1.2 | 7,8 | |||
Бифенил | 0,6 | 5,8 | |||
Бромбутан (1-бромбутан) | 2,6 | 6,6 | |||
Бромэтан | 6,8 | 8 | |||
15 | |||||
Бутадиен (1,3-бутадиен) | 2.0 | 12 | |||
Бутанал | 1.9 | 12.5 | |||
Бутан (н-бутан) | 1.86 | 8.41 | |||
Бутановая кислота | 2 | 10 | |||
Бутилацетат | 1.7 | 7.6 | |||
Бутиловый спирт, бутанол | 1 | 11 | |||
Бутилформиат | 1,7 | 8,2 | |||
Бутилметилкетон | 1 | 8 | |||
Бутиламин | 1,7 | 9,8 | |||
Бутилбензол | 0.5 | 5.8 | |||
Бутилен | 1.98 | 9.65 | |||
Бутилакрилат | 1.9 | 9.9 | |||
Дисульфид углерода | 1.3 | 50 | |||
Оксид углерода 75 | |||||
Оксисульфид углерода | 12 | 29 | |||
Хлорбензол | 1,3 | 9,6 | |||
Хлорэтан | 3.8 | 15,4 | |||
Цианоген | 6,0 | 42,6 | |||
Циклобутан | 1,8 | 11,1 | |||
Циклогептан | 1,1 | 6,7 | |||
85050 1,350 | |||||
циклогексанол | 1 | 9 | |||
циклогексанон | 1 | 9 | |||
циклопропан | 2.4 | 10,4 | |||
Декан | 0.8 | 5.4 | |||
Диацетоновый спирт | 1.8 | 6,9 | |||
Диборан | 0.8 | 88 | |||
Дибутиламин | 1.1 | 6 | |||
Дихлорэтан (1,1-дихлорэтан) | 6 | 11 | |||
Дизельное топливо | 0,6 | 7,5 | |||
Диэтаноламин | 2 | 13 | |||
Диэтиловый эфир | 1.9 | 36 | |||
Диэтиламин | 2 | 13 | |||
Диэтиловый эфир | 1,9 | 48 | |||
Диизобутилкетон | 1 | 6 | |||
Диизопропиловый эфир | 1 950 | ||||
Диметилсульфоксид | 3 | 42 | |||
Эпихлоргидрин | 4 | 21 | |||
Этан | 3 | 12.4 | |||
Этилацетат | 2 | 12 | |||
Этилакрилат | 1.4 | 14 | |||
Этиловый спирт, этанол | 3.3 | 19 | |||
Этилхлорид | 3.8 | 15,4 | |||
Этилнитрит | 4 | 50 | |||
Этилпропиловый эфир | 1,7 | 9 | |||
Этилвиниловый эфир | 1.7 | 28 | |||
Этиламин | 3.5 | 14 | |||
Этилбензол | 1.0 | 7.1 | |||
Этилциклобутан | 1.2 | 7.7 | |||
Этилен | 2.75 | ||||
Этиленоксид | 3 | 100 | |||
Этиленгликоль | 3 | 22 | |||
Фторэтен | 2.6 | 21,7 | |||
Формальдегид | 7 | 73 | |||
Муравьиная кислота | 18 | 57 | |||
Мазут - № 1 | 0,7 | 5 | |||
Фуран | 2 | 14 | |||
Furfural | 2 | 19 | |||
Бензин | 1,4 | 7,6 | |||
Глицерин | 3 | 19 | |||
Гептан | 1.0 | 6,7 | |||
Гептан (н-гептан) | 1,0 | 6,0 | |||
Гексан | 1,1 | 7,5 | |||
Гексан (н-гексан) | 1,25 | 7,0 | |||
Гидразин | 5 | 100 | |||
Водород | 4 | 75 | |||
Водород | 6 | 40 | |||
Сероводород | 4.3 | 46 | |||
Изобутанал | 1.6 | 10.6 | |||
Изобутан | 1.80 | 8.44 | |||
Изобутен | 1.8 | 9.0 | |||
115050 | Изобутиловый спирт|||||
Изооктан | 0.79 | 5.94 | |||
Изопентан | 1.32 | 9.16 | |||
Изофорон | 1 | 4 | |||
Изопропиловый спирт, изопропанол | 2 | 124950 Изопропилбензол | 0.9 | 6.5 | |
Керосин Jet A-1 | 0.7 | 5 | |||
Мезитил оксид | 1.4 | 7.2 | |||
Метакриловая кислота | 1.6 | 8.8 | |||
Метан | 4,4 | 16,4 | |||
Метиламин | 4,9 | 20,7 | |||
Метилацетат | 3 | 16 | |||
Метиловый спирт, метанол | 6.7 | 36 | |||
Метилакрилат | 2.8 | 25 | |||
Метилхлорид | 10,7 | 17,4 | |||
Метилэтилкетон | 1,8 | 10 | |||
4,549 | 23 | ||||
Метилгидразин | 2.5 | 92 | |||
Метилизоцианат | 5.3 | 26 | |||
Минеральные спирты | 0.7 | 6.5 | |||
Нафталин | 0,9 | 5.9 | |||
Нафталин | 0.9 | 5.9 | |||
Неогексан | 1.19 | 7.58 | |||
1.4950 | |||||
нитробензол | 2 | 9 | |||
нитроэтан | 3.4 | 17 | |||
нитрометан | 7.3 | 22,2 | |||
Нонан | 0,8 | 2,9 | |||
Октан (н-октан) | 1,0 | 7 | |||
Оксиран | 3 | 100 | |||
Параформальдегид | 7 | 73 | |||
Пентан (н-пентан) | 1,4 | 7,8 | |||
Пентен (н-пентен) | 1,65 | 7,7 | |||
Пентилацетат | 1.1 | 7.5 | |||
Пентиламин | 2.2 | 22 | |||
Фенол | 1.8 | 8.6 | |||
Пиперидин | 1 | 10 | |||
Пропан | 2.1 | 10.1 | |||
Пропановая кислота | 2.9 | 12.1 | |||
Пропен | 2 | 11.1 | |||
Пропилацетат | 2 | 8 | |||
Пропиламин | 2 | 10.4 | |||
Пропилбензол | 0.8 | 6 | |||
Пропилнитрат | 2 | 100 | |||
Пропилен | 2.0 | 11.1 | |||
Оксид пропилена | 2.3 | 36 | |||
Propyne | 2,1 | 12,5 | |||
Пиридин | 2 | 12 | |||
Силан | 1.5 | 98 | |||
Стирол | 1.1 | 6.1 | |||
Тетрафторэтен | 10 | 50 | |||
Тетрагидрофуран | 2 | 12 | |||
Трихлорэтилен | 13 | 90 | |||
Триэтиленгликоль | 0,9 | 9,2 | |||
Триптан | 1.08 | 6.69 | |||
Триметиламин | 2 | 11.6 | |||
Скипидар | 0.8 | ||||
Винилацетат | 2.6 | 13.4 | |||
Винилбутаноат | 1.4 | 8 | |||
винилхлорид | 3,6 | 33 | |||
о-ксилол | 0,9 | 6,7 | |||
м-ксилол | 1.1 | 7 | |||
п-ксилол | 1.1 | 7 |
Важно, чтобы помещения, в которых хранятся горючие газы, были хорошо проветриваемыми. При проектировании систем вентиляции следует учитывать удельный вес фактического газа. Газовая смесь от утечки не будет однородной, а более легкие газы концентрируются вдоль потолка. Тяжелые газы концентрируются вдоль пола.
Вентиляция, естественная или механическая, должна быть достаточной, чтобы ограничить концентрацию легковоспламеняющихся газов или паров до максимального уровня 25% от их "Нижнего предела взрываемости или легковоспламеняющегося" (LEL / LFL).
- Минимальная необходимая вентиляция: 1 куб. Фут / фут 2 (20 м 3 / ч 2 )
- Рекомендуемая вентиляция: 2 куб. / Фут 2 (40 м 3 / hm 2 ) или 12 замен воздуха в час - половина воздуха, подаваемого и выпускаемого около потолка, и половина воздуха, подаваемого и выходящего около пола
углеводородов | Определение, типы и факты
Алканы, углеводороды, в которых все связи одинарные, имеют молекулярные формулы, которые удовлетворяют общему выражению C n H 2 n + 2 (где n является целым числом). Углерод с р 3 гибридизирован (три электронные пары участвуют в связывании, образуя тетраэдрический комплекс), и каждая связь С-С и С-Н представляет собой сигма (σ) связь ( см. химическая связь ).В порядке возрастания числа атомов углерода метан (CH 4 ), этан (C 2 H 6 ) и пропан (C 3 H 8 ) являются первыми тремя членами серии.
Метан, этан и пропан - единственные алканы, однозначно определяемые их молекулярной формулой. Для C 4 H 10 два разных алкана удовлетворяют правилам химической связи (а именно, что углерод имеет четыре связи, а водород имеет одну в нейтральных молекулах).Одно соединение, называемое n -бутан, где префикс n - представляет собой нормаль, имеет четыре атома углерода, связанных в непрерывную цепь. Другой, называемый изобутан, имеет разветвленную цепь.
Различные соединения, которые имеют одинаковую молекулярную формулу, называются изомерами. Говорят, что изомеры, которые различаются по порядку, в котором атомы связаны, имеют разные составы и называются конституциональными изомерами. (Более старое название - структурные изомеры.) Соединения , -бутан и изобутан являются конституциональными изомерами и являются единственными возможными для формулы C 4 H 10 . Поскольку изомеры представляют собой разные соединения, они могут иметь разные физические и химические свойства. Например, или -бутан имеет более высокую температуру кипения (-0,5 ° C [31,1 ° F]), чем изобутан (-11,7 ° C [10,9 ° F]).
Не существует простой арифметической зависимости между числом атомов углерода в формуле и количеством изомеров.Теория графов использовалась для расчета числа конституционально изомерных алканов, возможных для значений n в C n H 2 n + 2 от 1 до 400. Число конституциональных изомеров резко увеличивается по мере того, как число атомов углерода увеличивается. Вероятно, не существует верхнего предела для числа атомов углерода, возможных в углеводородах. Алкан CH 3 (CH 2 ) 388 CH 3 , в котором 390 атомов углерода связаны в непрерывную цепь, был синтезирован в качестве примера так называемого сверхдлинного алкана.Несколько тысяч атомов углерода объединены в молекулы углеводородных полимеров, таких как полиэтилен, полипропилен и полистирол.
Молекулярная формула | количество конституциональных изомеров |
---|---|
C 3 H 8 | 1 |
C 4 H 10 | 2 |
C 5 H 12 | 3 |
C 6 H 14 | 5 |
C 7 H 16 | 9 |
C 8 H 18 | 18 |
C 9 H 20 | 35 |
C 10 H 22 | 75 |
C 15 H 32 | 4 347 |
C 20 H 42 | 366,319 |
C 30 H 62 | 4 111 846 763 |
Необходимость дать каждому соединению уникальное имя требует более разнообразных терминов, чем доступно с описательными префиксами, такими как n - и iso-.Наименование органических соединений облегчается за счет использования формальных систем номенклатуры. Номенклатура в органической химии бывает двух типов: общая и систематическая. Общие имена возникают по-разному, но имеют общую особенность, заключающуюся в отсутствии необходимой связи между именем и структурой. Имя, которое соответствует определенной структуре, должно быть просто запомнено, очень похоже на изучение имени человека. Систематические названия, с другой стороны, напрямую связаны с молекулярной структурой в соответствии с общепринятым набором правил.Наиболее широко используемые стандарты для органической номенклатуры возникли из предложений группы химиков, собранных для этой цели в Женеве в 1892 году, и регулярно пересматривались Международным союзом чистой и прикладной химии (ИЮПАК). Правила IUPAC регулируют все классы органических соединений, но в конечном итоге основаны на названиях алканов. Соединения в других семействах рассматриваются как полученные из алканов путем присоединения функциональных групп к углеродному скелету или иным образом модифицирования.
Правила IUPAC присваивают имена неразветвленным алканам в соответствии с числом их атомов углерода. Метан, этан и пропан сохраняются для CH 4 , CH 3 CH 3 и CH 3 CH 2 CH 3 , соответственно. Префикс n - не используется для неразветвленных алканов в систематической номенклатуре IUPAC; следовательно, CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 определяется как бутан, а не и -бутан.Начиная с пятиуглеродных цепочек, названия неразветвленных алканов состоят из латинского или греческого стебля, соответствующего количеству атомов углерода в цепочке, за которым следует суффикс -ane. Группа соединений, таких как неразветвленные алканы, которые отличаются друг от друга последовательным введением групп CH , 2, составляют гомологичный ряд.
алкановая формула | имя | алкановая формула | имя |
---|---|---|---|
CH 4 | метан | CH 3 (CH 2 ) 6 CH 3 | октан |
CH 3 CH 3 | этан | CH 3 (CH 2 ) 7 CH 3 | нонан |
CH 3 CH 2 CH 3 | пропан | CH 3 (CH 2 ) 8 CH 3 | декан |
CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 | бутан | CH 3 (CH 2 ) 13 CH 3 | пентадекан |
CH 3 (CH 2 ) 3 CH 3 | пентан | CH 3 (CH 2 ) 18 CH 3 | икосане |
CH 3 (CH 2 ) 4 CH 3 | гексан | CH 3 (CH 2 ) 28 CH 3 | триаконтан |
CH 3 (CH 2 ) 5 CH 3 | гептан | CH 3 (CH 2 ) 98 CH 3 | гектан |
Алканы с разветвленными цепями названы на основе названия самой длинной цепочки атомов углерода в молекуле, называемой родительской.Показанный алкан имеет семь атомов углерода в самой длинной цепи и поэтому называется производным гептана, неразветвленного алкана, который содержит семь атомов углерода. Положение CH 3 (метил) заместителя в семиуглеродной цепи определяется числом (3-), называемым локантом, полученным путем последовательной нумерации атомов углерода в родительской цепи, начиная с конца ближе к ветви. Поэтому соединение называется 3-метилгептаном.
При наличии двух или более одинаковых заместителей, реплицирующие префиксы (ди-, три-, тетра- и т. Д.) используются вместе с отдельным локантом для каждого заместителя. Различные заместители, такие как этильная (9CH 2 CH 3 ) и метильная (9CH 3 ) группы, приведены в алфавитном порядке. Реплицирующие префиксы игнорируются в алфавитном порядке. В алканах нумерация начинается с конца, ближайшего к заместителю, который появляется первым в цепи, так что углерод, к которому он присоединен, имеет как можно меньшее число.
Метил и этил являются примерами алкильных групп.Алкильная группа получается из алкана путем удаления одного из его водородов, тем самым оставляя потенциальную точку присоединения. Метил является единственной алкильной группой, получаемой из метана, а этил - единственной из этана. Существуют две C 3 H 7 и четыре C 4 H 9 алкильных групп. Правила IUPAC для обозначения алканов и алкильных групп охватывают даже очень сложные структуры и регулярно обновляются. Они недвусмысленны в том смысле, что, хотя одно соединение может иметь более одного правильного имени IUPAC, невозможно, чтобы два разных соединения имели одинаковое имя.