Diferencia entre metano y etano

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 13:36

Diferencia clave: metano frente a etano

El metano y el etano son los miembros más pequeños de la familia de los alcanos. Las fórmulas moleculares de estos dos compuestos orgánicos son CH₄ y C₂H_{6 respectivamente. La diferencia clave entre el metano y el etano es su estructura química; una molécula de etano se puede considerar como dos grupos metilo unidos como un dímero de grupos metilo. Las otras diferencias químicas y físicas surgen principalmente debido a esta diferencia estructural.}

¿Qué es el metano?

El metano es el miembro más pequeño de la familia de los alcanos con la fórmula química CH_{4 (cuatro átomos de hidrógeno están unidos a un átomo de carbono). Se considera que es el principal componente del gas natural. El metano es un gas incoloro, inodoro e insípido; también conocido como carbano, gas de pantano, gas natural, tetrahidruro de carbono y carburo de hidrógeno. Puede encenderse fácilmente y su vapor es más ligero que el aire.}

El metano se encuentra naturalmente bajo tierra y bajo el fondo del mar. El metano atmosférico se considera un gas de efecto invernadero. El metano se descompone en CH_{3– con agua en la atmósfera.}

¿Qué es el etano?

El etano es un compuesto gaseoso incoloro e inodoro a temperatura y presión estándar. Su fórmula molecular y peso molecular son C₂H₆ y 30,07 g·mol^{−1 respectivamente. Se aísla del gas natural, como subproducto del proceso de refinación del petróleo. El etano es muy importante en la producción de etileno.}

¿Cuál es la diferencia entre metano y etano?

Características del metano y el etano

Estructura:

Metano: La fórmula molecular del metano es CH_4, y es un ejemplo de una molécula tetraédrica con cuatro enlaces C–H equivalentes (enlaces sigma). El ángulo de enlace entre los átomos de H-C-H es 109,5^{0 y todos los enlaces C-H son equivalentes, y es igual a 108,70 pm.}

Etano: La fórmula molecular del etano es C₂H_{6,y es un hidrocarburo saturado ya que no contiene enlaces múltiples.}

Propiedades químicas:

Metano:

Estabilidad: El metano es una molécula químicamente muy estable que no reacciona con KMnO₄, K₂Cr ₂O₇, H₂SO₄ o HNO _{3 en condiciones normales.}

Combustión: en presencia de exceso de aire u oxígeno, el metano se quema con una llama no luminosa de color azul pálido que produce dióxido de carbono y agua. Es una reacción altamente exotérmica; por lo tanto, se utiliza como un excelente combustible. En presencia de aire u oxígeno insuficientes, se quema parcialmente en gas de monóxido de carbono (CO).

Reacciones de sustitución: el metano muestra reacciones de sustitución con halógenos. En estas reacciones, uno o más átomos de hidrógeno son reemplazados por un número igual de átomos de halógeno y se denomina “halogenación”.” Reacciona con cloro (Cl) y bromo (Br) en presencia de la luz solar.

Reacción con vapor: cuando una mezcla de metano y vapor pasa a través de un níquel calentado (1000 K) sobre una superficie de alúmina, puede producir hidrógeno.

Pirólisis: cuando el metano se calienta a aproximadamente 1300 K, se descompone en negro de humo e hidrógeno.

Etano:

Reacciones: El gas etano (CH₃CH₃) reacciona con vapor de bromo en presencia de luz para formar bromoetano, (CH ₃CH_{2Br) y bromuro de hidrógeno (HBr). Es una reacción de sustitución; un átomo de hidrógeno en el etano se sustituye por un átomo de bromo.}

CH₃CH₃ + Br₂ à CH₃ CH_{2Br + HBr}

Combustión: la combustión completa del etano produce 1559,7 kJ/mol (51,9 kJ/g) de calor, dióxido de carbono y agua.

2 C₂H₆ + 7 O₂ → 4 CO ₂ + 6 H_{2O + 3120 kJ}

También puede ocurrir sin exceso de oxígeno, produciendo una mezcla de carbono amorfo y monóxido de carbono.

2 C₂H₆ + 3 O₂ → 4 C + 6 H _{2O + energía}

2 C₂H₆ + 5 O₂ → 4 CO + 6 H _{2O + energía}

2 C₂H₆ + 4 O₂ → 2 C + 2 CO + 6 H_{2O + energía etc.}

Definiciones:

Reacciones de sustitución: la reacción de sustitución es una reacción química que implica el desplazamiento de un grupo funcional en un compuesto químico y su sustitución por otro grupo funcional.

Usos:

Metano: El metano se utiliza en muchos procesos químicos industriales (como combustible, gas natural, gas natural licuado) y se transporta como fluido refrigerado.

Etano: El etano se utiliza como combustible para motores y como refrigerante para un sistema de temperatura extremadamente baja. Se envía en cilindros de acero como gas licuado bajo su propia presión de vapor.