主な違い – メタンとエタン
メタンとエタンは単純な有機分子です。これらはアルカン化合物です。メタンとエタンはどちらも室温で無色無臭の気体化合物です。メタンは主要な温室効果ガスです。エタンも温室効果ガスですが、大気中にはあまり存在しません。メタンとエタンの化学的および物理的特性には多くの違いがあります。メタンとエタンの主な違いは、メタンには 4 つの水素原子に結合した炭素原子が 1 つしか含まれていないのに対し、エタンには互いに結合した 2 つの炭素原子が含まれており、各炭素原子は 3 つの水素原子に結合していることです。
対象となる主な分野
1.メタンとは
– 定義、化学的および物理的特性
2.エタンとは
– 定義、化学的および物理的特性
3.メタンとエタンの類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.メタンとエタンの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語:アルカン、燃焼、エタン、可燃性ガス、温室効果ガス、炭化水素、メタン、天然ガス
メタンとは
メタンは、化学式 CH4 を持つ無色無臭の気体です。 .これは、4 つの水素原子に結合した 1 つの炭素原子のみを持つ最小のアルカンです。メタンのモル質量は約 16 g/mol です。メタンの沸点は約161℃です。サイズが小さいため、メタン蒸気は通常の空気よりも軽いです。
図 1:メタンの分子構造
分子の形状は四面体です。このガスは可燃性ガスです。容易に着火し、熱と炎を発生します。メタンの主な発生源は天然ガスです。天然ガスの約70%はメタンです。メタンとは別に、天然ガスはエタン、プロパン、その他微量の炭化水素で構成されています。ただし、メタンは、植物の嫌気性バクテリアによる分解によってバイオガスとしても生成されます。
メタンは容易に燃焼します。それは非常に発熱反応です。メタンの燃焼によって得られる最終生成物は、二酸化炭素と水蒸気です。メタンが不完全燃焼すると、炭素すす（カーボンダスト）が形成されます。メタンは、メタノール、クロロホルムなどの重要な化学物質を生成するために使用されます。
メタンは、太陽の熱を吸収して大気を暖めることができるため、温室効果ガスと見なされています。これは、赤外線放射を吸収し、熱を地表に放射することによって行われます。その結果、気候が変化します。
エタンとは
エタンは、化学式 C2 を持つ無色無臭の気体です。 H6 .エタンのモル質量は約 30 g/mol です。それは炭化水素化合物であり、アルカンです。エタン分子は、単一の共有結合を介して互いに結合した2つの炭素原子で構成されています。各炭素原子は 3 つの水素原子に結合しています。
エタンの幾何学は、1 つの炭素原子を考慮して与えられます。それは 1 つの炭素原子で四面体です。 C-C シグマ結合があるため、他のシグマ結合はこの C-C 結合の周りを自由に回転できます。したがって、エタンには配座異性体があります。それは重なり合った立体構造とよろめいた立体構造を持っています.
図 2:エタンの異性体。 Eclipsed Conformation (左) と Staggered Conformation (右)
エタンの燃焼は発熱性が高く、大量の熱を発生します。エタンが完全に燃焼すると、最終生成物として二酸化炭素と水蒸気が生成されます。エタンの不完全燃焼により、二酸化炭素と水蒸気とともに一酸化炭素が生成されます。カーボンスス (カーボンブラック) が生成されることもあります。
エタンは天然ガスに含まれています。天然ガスの約 15% はエタンです。エタンの沸点は約−88.5℃です。したがって、エタンは室温で気体化合物です。エタンも温室効果ガスです。しかし、大気中のエタンの量が少ないため、温室効果に対するエタンの影響はほとんどありません.
メタンとエタンの類似点
- どちらも炭化水素化合物です。どちらもアルカンです。
- これらは室温で気体の化合物です。
- どちらも可燃性ガスです。
- どちらも飽和化合物です (二重結合または三重結合は存在しません)。
メタンとエタンの違い
定義
メタン: メタンは、化学式 CH4 を持つ無色無臭の気体です。 .
エタン: エタンは、化学式 C2 を持つ無色無臭の気体です。 H6 .
炭素原子の数
メタン: メタンは分子あたり 1 つの炭素原子しか持っていません。
エタン: エタンは分子あたり 2 つの炭素原子を持っています。
C-C ボンド
メタン: メタンには C-C 結合はありません。
エタン: エタンには C-C 結合が 1 つあります。
配座異性体
メタン: メタンの配座異性体はありません。
エタン: エタンは立体構造異性体として、重なり合った異性体とずれた異性体を持っています。
沸点
メタン: メタンの沸点は約-161℃です。
エタン: エタンの沸点は約-88.5℃です。
発生
メタン: メタンは天然ガスの主成分です。約 70%。
エタン: 天然ガスには約 15% のエタンが含まれています。
温室効果
メタン: メタンは温室効果に大きく貢献しています。
エタン: 大気中のエタン蒸気の量が少ないため、エタンの温室効果への寄与は少なくなります。
結論
メタンとエタンはどちらも天然ガスに含まれる炭化水素化合物です。これらは可燃性ガスです。メタンとエタンの主な違いは、メタンには 4 つの水素原子に結合した炭素原子が 1 つしか含まれていないのに対し、エタンには互いに結合した 2 つの炭素原子が含まれており、各炭素原子は 3 つの水素原子に結合していることです。
