Etano

Estano -struktur

Vad är etan?

han Etano Det är ett enkelt formel C -kolväte₂H₆ Med en färglös och toalettgas som har mycket värdefull och diversifierad användning i etensyntes. Dessutom är det en av landgaserna som också har upptäckts i andra planeter och stjärnkroppar runt solsystemet. Det upptäcktes av forskaren Michael Faraday 1834.

Bland de stora antalet organiska föreningar som bildas av kol- och väteatomer (kända som kolväten) finns det de som är i gasformigt tillstånd vid temperaturer och miljöpress, som används mycket inom många industrier.

Dessa kommer vanligtvis från den gasformiga blandningen som kallas "naturgas", en produkt med högt värde för mänskligheten, och utgör bland annat metan, etan, propan och butan; kvalificering enligt mängden kolatomer i dess kedja.

Etanens kemisk struktur

Estano är en formel C -molekyl₂H₆, vanligtvis ses som en förening av två metylgrupper (-ch₃) För att bilda kolvätet i en enkel kol-kol-bindning. Det är också den enklaste organiska föreningen efter metan, som representerar sig själv:

H₃C-ch₃

Kolatomer i denna molekyl har hybridisering av SP -typen³, Så molekylära bindningar har fri rotation.

Det finns också ett inneboende fenomen av Etano, som är baserat på rotationen av dess molekylstruktur och den minsta energi som krävs för att producera en 360 -graders länkrotation, som forskare har kallat "Etano Barrera".

Av denna anledning, Ethan.

Etanens kemisk struktur. Källa: Wikimedia Commons

Syntes av etan

Estano kan lätt syntetiseras från Kolbe -elektrolys, en organisk reaktion där två steg inträffar: en elektrokemisk dekarboxylering (avlägsnande av karboxylgruppen och befrielse av koldioxid) av två karboxylsyror och kombinationen av produkternas mellanprodukter för att bilda en covalent bindning.

På liknande sätt resulterar ättiksyraelektrolys i bildning av etan och koldioxid, och denna reaktion används för att syntetisera den första.

Oxidationen av ättiksyraanhydrid genom verkan av peroxider, ett koncept som liknar elektrolysen av Kolbe, resulterar också i bildandet av etan.

Kan tjäna dig: bidrag från kemi till mänsklighet

På samma sätt kan det separeras effektivt från naturgas och metan genom en kondensationsprocess, med hjälp av kryogena system för att fånga denna gas och separera den från blandningar med andra gaser.

Turbo -expansionsprocessen är favoriten för denna roll: gasblandningen är gjord av en turbin, vilket genererar en utvidgning av den tills temperaturen faller under -100 ° C.

Redan vid denna tidpunkt kan komponenterna i blandningen differentieras, så den flytande etanen från gasformig metan och de andra arterna som är involverade i användningen av en destillation kommer att separeras.

Estano fastigheter

Estano presenteras i naturen som en toalett och färglös gas till standardtryck och temperaturer (1 atm och 25 ° C). Den har en kokpunkt på -88,5 ° C och en fusionspunkt på -182,8 ° C. Dessutom påverkas det inte av exponering för starka syror eller baser.

Etanlöslighet

Etano -molekyler är symmetrisk konfiguration och har svaga attraktionskrafter som håller dem ihop, kallade spridningskrafter.

När etanen försöker upplösas i vatten är attraktionskrafterna som bildas mellan gas och vätska mycket svaga, så att etanen knappast kommer att gå med vattenmolekylerna.

Av denna anledning är etanens löslighet betydligt låg, vilket ökar något när systemtrycket stiger.

Kristallisation av etan

Estano kan stelnar, vilket gör instabila etankristaller med kubisk kristallin struktur.

Med en temperaturminskning utöver -183,2 ° C blir denna struktur monoklin, vilket ökar stabiliteten hos dess molekyl.

Etanförbränning

Detta kolväte, även om det inte används i stor utsträckning som bränsle, kan användas i förbränningsprocesser för att generera koldioxid, vatten och värme, som representeras enligt följande:

2 c₂H₆ + 7th₂ → 4co₂ + 6h₂O + 3120 kJ

Det finns också möjligheten att bränna denna molekyl utan överskott av syre, som kallas "ofullständig förbränning", och som resulterar i bildningen av amorf kol och kolmonoxid i en oönskad reaktion, beroende på mängden tillämpad syre:

Kan tjäna dig: Sterols: Struktur, funktioner och exempel

2 c₂H₆ + 3: e₂ → 4c + 6h₂Eller + värme

2 c₂H₆ + 4th₂ → 2C + 2CO + 6H₂Eller + värme

2 c₂H₆ + Femte₂ → 4CO + 6H₂Eller + värme

I detta område sker förbränning genom en serie fria radikala reaktioner, som är numrerade i hundratals olika reaktioner. Till exempel i ofullständiga förbränningsreaktioner kan föreningar såsom formaldehyd, acetaldehyd, metan, metanol och etanol bildas.

Detta beror på förhållandena där reaktionen och reaktionerna från fria radikaler inträffar. Etylen kan också bildas vid höga temperaturer (600-900 ° C), vilket är en mycket önskad produkt av industrin.

Estano i atmosfären och i himmelkroppar

Estano finns i atmosfären på planeten jorden i spår, och det misstänks att människan har lyckats fördubbla denna koncentration sedan han började utöva industriella aktiviteter.

Forskare tror att en stor del av den nuvarande närvaron av ETA i atmosfären beror på förbränning av fossila bränslen, även om världsutsläppet av etan har minskat nästan halvvägs sedan Lutita -gasproduktionsteknologierna förbättrades (en naturgaskälla).

Denna art förekommer också naturligt av effekten av solstrålar på atmosfärisk metan, som rekombinerar och bildar en etanmolekyl.

Det finns en etan i flytande tillstånd på ytan av Titan, en av Saturnus månar. Detta presenteras i större mängd vid floden vid Flumina, som rinner i mer än 400 kilometer till ett av dess hav. Denna förening har också bevisats på kometer och på ytan av Pluto.

Användning av etan

Etenproduktion

Användningen av etan baseras främst på etenproduktion, den organiska produkten av större användning i världsproduktionen, genom en process som kallas Steam Stage.

Denna process består i att passera en utspädd Ethan.

Reaktionen sker vid en extremt hög temperatur (mellan 850 och 900 ° C), men uppehållstiden (den tid då etanen passerar inom ugnen) måste vara kort så att reaktionen är effektiv. Vid högre temperaturer genereras mer eten.

Kan tjäna dig: neon: historia, egenskaper, struktur, risker, användningar

Grundläggande kemisk bildning

Etano har också studerats som huvudkomponent i bildandet av grundläggande kemikalier. Oxidativ klorering är en av de processer som tas upp för att erhålla vinylklorid (en PVC -komponent), vilket ersätter andra mindre ekonomiska och mer komplicerade.

Kylmedel

Slutligen används etan som köldmedium i vanliga kryogena system, som också visar kapacitet för frysning av små prover i laboratoriet för analys.

Det är en mycket bra ersättning för vatten, som tar mer för att kyla de känsliga proverna, och kan också generera bildandet av skadliga iskristaller.

Etanrisker

-Estano har förmågan att bli inflammerad, främst när den går med i luften. En procentsats av 3,0 till 12,5% av etanvolym i luften, en explosiv blandning kan bildas.

-Det kan begränsa syre i luften där den finns, och av denna anledning utgör det en riskfaktor för kvävning för människor och djur som är närvarande och utsatta.

-Etanen i fryst flytande form kan allvarligt bränna huden om den kommer i direktkontakt med den, och fungerar också som ett kryogent medium för alla föremål som berör, fryser det i ögonblick.

-Ångarna av flytande etan är tyngre än luft och koncentrerar sig på marken, detta kan utgöra en risk för tändning som kan generera en kedjeförbränningsreaktion.

-Etano intag kan orsaka illamående, kräkningar och inre blödningar. Inandning, förutom kvävning, orsakar huvudvärk, förvirring och humorförändring. Döden på grund av hjärtstopp är möjligt vid höga utställningar.

-Det representerar en växthusgas som tillsammans med metan och koldioxid bidrar till global uppvärmning och klimatförändringar som genereras av mänsklig förorening. Lyckligtvis är det mindre rikligt och varaktigt än metan och absorberar mindre strålning än detta.

Referenser

1. Britannica, E. (s.F.). Etan. Erhållet från Britannica.com
2. Nes, g. V. (s.F.). Enkristallstrukturer och elektrondensitetsfördelningar av etan, ethylen och acetylen. Matta återhämtat sig.Nl
3. Webbplatser, g. (s.F.). Etan: Källor och sänkor. Erhållet från webbplatser.Google.com
4. Softschools (s.F.). Etanformel. Återhämtat sig från softschools.com
5. Wikipedia (s.F.). Etan. Erhållen från in.Wikipedia.org