メタンとエタンの違い

メタンとエタンはアルカンの仲間で最も小さな物質である。メタンとエタンの主な違いは化学構造で、エタン分子は2つのメチル基が結合したメチルダイマーと見なすことができる。その他の化学的・物理的な違いは、主にこの構造の違いに起因している。

メタンは何ですか？

メタンはアルカン族の中で最も小さい物質で、化学式はCH4（4個の水素原子と1個の炭素原子が結合したもの）である。天然ガスの主成分とされている。メタンは無色、無臭、無味の気体で、カルビン、メタン、天然ガス、テトラヒドロカーボン、ハイドロカーボンとも呼ばれる。着火しやすく、その蒸気は空気より軽い。

メタンは、地中や海底に自然に存在するものです。大気中のメタンは、温室効果ガスのひとつとされています。メタンは大気中の水分でCH3-に分解される。

エタンは何ですか？

エタンは標準的な温度と圧力では無色、無臭のガス状化合物である。分子式はC2H6、分子量は30.07g-mol-1である。石油精製の副産物である天然ガスから単離されたものです。エタンはエチレン製造に非常に重要である。

メタンとエタンの違い

メタンとエタンの物性

構造です。

メタン：分子式はCH4で、4つの等価なC-H結合（シグマ結合）を持つ四面体分子の一例である。H-C-H原子間の結合角は109.50で、すべてのC-H結合が等価であり、108.70pmに等しい。

エタン：分子式はC2H6で、多重結合を持たないので飽和炭化水素である。

化学的性質

メタン

安定性：メタンは化学的に非常に安定な分子であり、通常の条件下ではKMnO4、K2Cr2O7、H2SO4、HNO3とは反応しない。

燃焼：過剰な空気または酸素の存在下で、メタンは淡青色の非光沢の炎で燃焼し、二酸化炭素と水を生成する。発熱が大きいため、優れた燃料として利用されている。空気や酸素が不足すると、部分的に燃焼して一酸化炭素（CO）ガスになります。

置換反応：メタンはハロゲンと置換反応を起こす。これらの反応は、1個以上の水素原子を同量のハロゲン原子で置き換える「ハロゲン化」と呼ばれるもので、太陽光の存在下で塩素（Cl）や臭素（Br）と反応させる。

水蒸気との反応：酸化アルミニウムの表面に加熱（1000K）したニッケルを置き、メタンと水蒸気の混合物を通過させると、水素が発生する。

熱分解：メタンを1300K程度に加熱すると、カーボンブラックと水素ガスに分解される。

エタン

反応：エタンガス（CH3CH3）と臭素蒸気が光の存在下で反応し、臭化エタン（CH3CH2Br）と臭化水素（HBr）が生成されます。エタン中の水素原子を臭素原子に置き換える置換反応である。

ch3ch3+br2=ch3ch2br+hbr

燃焼：エタンが完全に燃焼すると、1559.7 kJ/mol (51.9 kJ/g)の熱、二酸化炭素、水が発生する。

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

また、過剰な酸素がない場合にも発生し、非晶質炭素と一酸化炭素の混合物を生成することができる。

2 C2H6+3 O2→4 C+6 H2O+エネルギー

2 C2H6+5 O2→4 CO+6 H2O+ エナジー

2 C2H6 + 4 O2 → 2 C + 2 CO + 6 H2O + エネルギー、など。

定義する。

置換反応：化合物のある官能基を別の官能基で置換する化学反応です。

使用する。

メタン：多くの工業用化学プロセスで使用され（燃料、天然ガス、LNGとして）、冷凍流体として輸送されるメタン。

エタン：エタンはエンジンの燃料や極低温システムの冷媒として使用され、液化ガスとしてそれ自身の蒸気圧でシリンダーで輸送される。

References: “Ethane”. ウィキペディア.N.p.、2016年。ウェブ2016年6月7日 カンナ、ビシュム。「メタンの化学的性質とは？Preservearticles.com.N.p.、2016年。ウェブ2016年6月7日。"Methane｜CH4 - Pubchem".Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.n.p., 2016. web. 2016年6月7日。ウィキペディア.N.p.、2016年。ウェブ2016年6月7日 画像提供：「メタン分子のボール＆スティックモデル」 by (Public Domain) via Comm*** Wikimedia 「エタン分子のボール＆スティックモデル」 y Ben Mills - Own work (Public Domain) via Comm*** Wikimedia 「メタン」 By Jynto - Own work, based on File:Methane-CRC-MW-dimensi***-2D.png, (Public Domain) via Comm*** Wikimedia 「エタン」 (Public Domain) via Comm*** Wikimedia