Différence entre le méthane et l'éthane

2024 Auteur: Alex Aldridge | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 13:38

Différence clé - Méthane vs Éthane

Le méthane et l'éthane sont les plus petits membres de la famille des alcanes. Les formules moléculaires de ces deux composés organiques sont CH₄ et C₂H_{6 respectivement. le différence clé entre le méthane et l'éthane est leur structure chimique; une molécule d'éthane peut être considérée comme deux groupes méthyle joints comme un dimère de groupes méthyle. Les autres différences chimiques et physiques sont principalement dues à cette différence structurelle.}

Qu'est-ce que le méthane ?

Le méthane est le plus petit membre de la famille des alcanes avec la formule chimique CH_{4 (quatre atomes d'hydrogène sont liés à un atome de carbone). Il est considéré comme le composant principal du gaz naturel. Le méthane est un gaz incolore, inodore et insipide; également connu sous le nom de carbane, gaz des marais, gaz naturel, tétrahydrure de carbone et carbure d'hydrogène. Il s'enflamme facilement et sa vapeur est plus légère que l'air.}

Le méthane se trouve naturellement sous le sol et sous le fond marin. Le méthane atmosphérique est considéré comme un gaz à effet de serre. Le méthane se décompose en CH_{3– avec de l'eau dans l'atmosphère.}

Qu'est-ce que l'éthane ?

L'éthane est un composé gazeux incolore et inodore à température et pression normales. Sa formule moléculaire et son poids moléculaire sont C₂H₆ et 30,07 g·mol^{−1 respectivement. Il est isolé du gaz naturel, en tant que sous-produit du processus de raffinage du pétrole. L'éthane est très important dans la production d'éthylène.}

Quelle est la différence entre le méthane et l'éthane ?

Caractéristiques du méthane et de l'éthane

Structure:

Méthane: La formule moléculaire du méthane est CH_4, et c'est un exemple de molécule tétraédrique avec quatre liaisons C–H équivalentes (liaisons sigma). L'angle de liaison entre les atomes H-C-H est de 109.5^{0 et toutes les liaisons C-H sont équivalentes, et il est égal à 108.70 pm.}

Éthane: La formule moléculaire de l'éthane est C₂H_{6,et c'est un hydrocarbure saturé puisqu'il ne contient pas de liaisons multiples.}

Propriétés chimiques:

Méthane:

Stabilité: le méthane est une molécule chimiquement très stable qui ne réagit pas avec KMnO₄, K₂Cr ₂O₇, H₂SO₄ ou HNO _{3 dans des conditions normales.}

Combustion: en présence d'un excès d'air ou d'oxygène, le méthane brûle avec une flamme bleu pâle non lumineuse produisant du dioxyde de carbone et de l'eau. C'est une réaction hautement exothermique; par conséquent, il est utilisé comme un excellent carburant. En présence d'un manque d'air ou d'oxygène, il brûle partiellement en monoxyde de carbone (CO).

Réactions de substitution: le méthane montre des réactions de substitution avec des halogènes. Dans ces réactions, un ou plusieurs atomes d'hydrogène sont remplacés par un nombre égal d'atomes d'halogène et cela s'appelle "l'halogénation".” Il réagit avec le chlore (Cl) et le brome (Br) en présence de la lumière du soleil.

Réaction avec la vapeur: Lorsqu'un mélange de méthane et de vapeur passe à travers un nickel chauffé (1000 K) supporté sur une surface d'alumine, il peut produire de l'hydrogène.

Pyrolyse: Lorsque le méthane est chauffé à environ 1 300 K, il se décompose en noir de carbone et en hydrogène.

Éthane:

Réactions: le gaz éthane (CH₃CH₃) réagit avec la vapeur de brome en présence de lumière pour former du bromoéthane, (CH ₃CH_{2Br) et le bromure d'hydrogène (HBr). C'est une réaction de substitution; un atome d'hydrogène dans l'éthane est remplacé par un atome de brome.}

CH₃CH₃ + Br₂ à CH₃ CH_{2Br + HBr}

Combustion: la combustion complète de l'éthane produit 1 559,7 kJ/mol (51,9 kJ/g) de chaleur, de dioxyde de carbone et d'eau.

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

Il peut également se produire sans excès d'oxygène, produisant un mélange de carbone amorphe et de monoxyde de carbone.

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

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

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

Définitions:

Réactions de substitution: la réaction de substitution est une réaction chimique qui implique le déplacement d'un groupe fonctionnel dans un composé chimique et son remplacement par un autre groupe fonctionnel.

Utilisation:

Méthane: Le méthane est utilisé dans de nombreux procédés chimiques industriels (comme carburant, gaz naturel, gaz naturel liquéfié) et il est transporté sous forme de fluide réfrigéré.

Éthane: L'éthane est utilisé comme carburant pour les moteurs et comme réfrigérant pour un système à très basse température. Il est expédié dans des bouteilles en acier sous forme de gaz liquéfié sous sa propre pression de vapeur.