Метан ба этан хоёрын ялгаа

2024 Зохиолч: Alex Aldridge | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 13:45

Үндсэн ялгаа – Метан ба этан

Метан ба этан нь алканы гэр бүлийн хамгийн жижиг гишүүд юм. Эдгээр хоёр органик нэгдлүүдийн молекулын томъёо нь CH₄ ба C₂H_{6 байна. Метан ба этан хоёрын гол ялгаа нь тэдгээрийн химийн бүтэц юм; Этан молекулыг метилийн бүлгийн димер хэлбэрээр нэгтгэсэн хоёр метилийн бүлэг гэж үзэж болно. Бусад химийн болон физикийн ялгаа нь үндсэндээ энэхүү бүтцийн ялгаанаас үүдэлтэй.}

Метан гэж юу вэ?

Метан нь CH_{4химийн томьёотой алканы гэр бүлийн хамгийн жижиг гишүүн юм (дөрвөн устөрөгчийн атом нь нэг нүүрстөрөгчийн атомтай холбогддог). Энэ нь байгалийн хийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг гэж тооцогддог. Метан бол өнгөгүй, үнэргүй, амтгүй хий юм; карбан, намаг хий, байгалийн хий, нүүрстөрөгчийн тетрагидрид, устөрөгчийн карбид гэгддэг. Энэ нь амархан гал авалцдаг бөгөөд уур нь агаараас хөнгөн байдаг.}

Метан нь байгалиасаа газрын болон далайн ёроолд байдаг. Агаар мандлын метаныг хүлэмжийн хий гэж үздэг. Метан нь агаар мандалд устай CH_{3– болж задардаг.}

Этан гэж юу вэ?

Этан нь стандарт температур, даралтад өнгөгүй, үнэргүй хийн нэгдэл юм. Түүний молекулын томъёо болон молекул жин нь C₂H₆ ба 30.07 гмоль^{−1 байна. Энэ нь газрын тос боловсруулах үйл явцын дайвар бүтээгдэхүүн болох байгалийн хийнээс тусгаарлагддаг. Этан нь этилен үйлдвэрлэхэд маш чухал юм.}

Метан ба этан хоёрын ялгаа юу вэ?

Метан ба этаны шинж чанар

Бүтэц:

Метан: Метаны молекулын томъёо нь CH_4, бөгөөд энэ нь дөрвөн эквивалент C–H холбоо (сигма бонд) бүхий тетраэдр молекулын жишээ юм. H-C-H атомуудын хоорондох холбоосын өнцөг нь 109.5^{0 ба бүх CH бонд нь эквивалент бөгөөд 108.70 pm-тэй тэнцүү байна.}

Этан: Этаны молекул томъёо нь C₂H_{6,бөгөөд олон төрлийн холбоо агуулаагүй тул ханасан нүүрсустөрөгч юм..}

Химийн шинж чанар:

Метан:

Тогтвортой байдал: Метан нь химийн хувьд маш тогтвортой молекул бөгөөд KMnO₄, K₂Cr _{-тэй урвалд ордоггүй. 2}O₇, H₂SO₄ эсвэл HNO _{3 хэвийн нөхцөлд.}

Шаталт: Илүүдэл агаар эсвэл хүчилтөрөгч байгаа тохиолдолд метан нь цайвар цэнхэр өнгийн гэрэлтдэггүй дөлөөр шатаж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус үүсгэдэг. Энэ нь өндөр экзотермик урвал юм; тиймээс маш сайн түлш болгон ашигладаг. Агаар эсвэл хүчилтөрөгч хангалтгүй үед нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (CO) хий болж хэсэгчлэн шатдаг.

Орлуулах урвал: Метан нь галогентэй орлуулах урвалыг харуулдаг. Эдгээр урвалын үед нэг буюу хэд хэдэн устөрөгчийн атомууд ижил тооны галоген атомуудаар солигддог бөгөөд үүнийг "галогенжилт" гэж нэрлэдэг.” Нарны гэрэлд хлор (Cl) болон бром (Br)-тай урвалд ордог.

Ууртай харьцах урвал: Метан ба уурын холимогийг хөнгөнцагааны ислийн гадаргуу дээр бэхэлсэн халсан (1000К) никельээр нэвтрүүлэхэд устөрөгч үүсгэж болно.

Пиролиз: Метаныг ойролцоогоор 1300 К хүртэл халаахад нүүрстөрөгчийн хар ба устөрөгч болж задардаг.

Этан:

Урвал: Этан хий (CH₃CH₃) гэрлийн дэргэд бромын ууртай урвалд орж бромэтан үүсгэдэг, (CH ₃CH_{2Br) ба устөрөгчийн бромид (HBr). Энэ нь орлуулах урвал юм; этан дахь устөрөгчийн атомыг бромын атомаар орлуулдаг.}

CH₃CH₃ + Br₂ à CH₃ CH_{2Br + HBr}

Шаталт: Этан бүрэн шатахад 1559.7 кЖ/моль (51.9 кЖ/г) дулаан, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус үүсдэг.

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

Энэ нь мөн хүчилтөрөгчийн илүүдэлгүйгээр үүсч, аморф нүүрстөрөгч болон нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн холимог үүсгэж болно.

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

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

2 C₂H₆ + 4 O₂ → 2 C + 2 CO + 6 H_{2O + энерги гэх мэт.}

Тодорхойлолт:

Орлуулах урвал: Орлуулах урвал нь химийн нэгдлүүдийн нэг функциональ бүлгийг нүүлгэн шилжүүлж, өөр функциональ бүлгээр сольсон химийн урвал юм.

Хэрэглээ:

Метан: Метаныг үйлдвэрлэлийн химийн олон процесст (түлш, байгалийн хий, шингэрүүлсэн хий) ашигладаг бөгөөд хөргөсөн шингэн хэлбэрээр тээвэрлэдэг.

Этан: Этаныг моторын түлш, маш бага температурт системийн хөргөлтийн бодис болгон ашигладаг. Энэ нь ган цилиндрт өөрийн уурын даралтаар шингэрүүлсэн хий хэлбэрээр тээвэрлэгддэг.