Le méthane et le propane sont les premier et troisième membres de la famille des alcanes. Leurs formules moléculaires sont CH4 et C3H8 respectivement. le différence clé entre méthane et propane est leur structure chimique; Le méthane contient seulement un atome de carbone et quatre atomes d'hydrogène alors que le propane contient trois atomes de carbone avec huit atomes d'hydrogène. Leurs propriétés chimiques et physiques varient en raison de cette différence.
Méthane, également connu sous le nom carbane, gaz naturel, gaz de marais, tétrahydrure de carbone, ou carbure d'hydrogène, est le plus petit membre de la famille des alcanes. Sa formule chimique est CH4 (quatre atomes d'hydrogène sont liés à un atome de carbone). C'est un constituant majeur du gaz naturel. Le méthane est un gaz incolore, inodore et sans goût. Il peut être facilement enflammé car 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 CH3- avec de l'eau dans l'atmosphère.
Le propane est le troisième membre de la famille Alkane. Sa formule moléculaire est C3H6, et la masse moléculaire est égale à 44,10 g · mol−1. Il existe sous forme de gaz à température et pression standard, mais il peut se comprimer en un liquide transportable. Le propane n'existe pas naturellement, mais il provient du raffinage du pétrole et est un sous-produit du traitement du gaz naturel..
Le propane est une substance gazeuse incolore, inodore, non toxique et inflammable, et un agent odorant du commerce est ajouté pour détecter les fuites..
Méthane: La formule moléculaire du méthane est CH4, et c'est un exemple d'une molécule tétraédrique avec quatre liaisons C-H équivalentes (liaisons sigma). Sa structure est donnée ci-dessous.
Propane: La formule moléculaire de l'éthane est C3H8, et sa structure est donnée ci-dessous.
Méthane: Le méthane brûle avec une flamme bleu pâle non lumineuse produisant du dioxyde de carbone et de l'eau en présence d'un excès d'air ou d'oxygène. C'est une réaction hautement exothermique; donc c'est un excellent carburant.
CH4(g) + 2O2 → CO2 + 2H2O + 890 kJ / mol
Il brûle partiellement le monoxyde de carbone (CO) en présence d’air ou d’oxygène insuffisant.
2CH4(g) + 3O2 → 2CO + 2H2O + énergie
Propane: Le propane brûle également de la même manière que les autres alcanes. Il brûle complètement en présence d'oxygène en excès produisant de l'eau et du dioxyde de carbone.
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4h2O + 2220 kJ / mol
En l'absence d'oxygène suffisant pour le processus de combustion, il brûle de manière incomplète en monoxyde de carbone et / ou en carbone de suie..
2 C3H8 + 9O2 → 4CO2 + 2CO + 8H2O + chaleur
OU
C3H8 + 9O2 → 3C + 4h2O + chaleur
La combustion de propane est beaucoup plus propre que la combustion d'essence, mais pas aussi propre que celle de gaz naturel.
Méthane: 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 est appelé "halogénation."Il réagit avec le chlore (Cl) et le brome (Br) en présence de la lumière du soleil.
Quand un mélange de méthane et de vapeur est passé à travers une surface chauffée de nickel (1000 K) reposant sur une surface d’alumine, il peut produire de l’hydrogène..
Propane: Le propane présente également des réactions d’halogénation dans des conditions spéciales produisant différents produits dans différentes proportions.
CH3-CH2-CH3 + Cl2 → CH3-CH2-CH2Cl (45%) + CH3-CHCl-CH3 (55%)
CH3-CH2-CH3 + Br2 → CH3-CH2-CH2Br (3%) + CH3-CHBr-CH3 (97%)
Méthane: Le méthane est utilisé dans de nombreux procédés chimiques industriels (comme carburant, gaz naturel, gaz naturel liquéfié) et il est transporté comme fluide réfrigéré.
Propane: Le propane est généralement utilisé comme carburant dans les moteurs, les fours, les poêles portables, les torches à oxy-gaz, les chauffe-eau, les sécheuses à linge et pour le chauffage dans les maisons. C'est l'un des gaz de pétrole liquéfiés tels que le butane, le propylène et le butylène.
Définitions:
Réaction exothermique: une réaction exothermique est une réaction chimique qui libère de l'énergie sous forme de lumière ou de chaleur.
Réactions de substitution: une réaction de substitution est une réaction chimique qui implique le déplacement d'un groupe fonctionnel dans un composé chimique et le remplace par un autre groupe fonctionnel..
Références: “Réaction du propane avec l'oxygène!” THECOLT84 “Réactions d'Alcène” Université de Michigan Courtoisie avec images: «Propane» de Holger87 - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons “Méthane” (domaine public) via Wikimedia Commons