
甲烷与乙烷是两种常见的碳氢化合物,它们在结构与性质上有一些关键区别。
甲烷的分子式为CH4,是最简单的有机化合物。它是一种无色、无味的气体,沸点为-161.4℃,比空气轻,极难溶于水,具有可燃性。甲烷与空气混合到适当比例时,遇火花会发生爆炸。化学性质相对稳定,通常不与强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)反应。在适当条件下,甲烷会发生氧化、热解及卤代等反应。甲烷的分子结构为正四面体空间构型,其能量为413kJ/mol、角度为109°28′。甲烷对人类的毒性较低,允许安全扩散到大气中或用作燃料。高浓度甲烷可能导致单纯性窒息作用,引起中毒,空气中浓度达到25~30%时,会出现头昏、呼吸加速、运动失调等症状。
相比之下,乙烷的浓度在50%以下时,通常对人类无毒作用,但高浓度下,乙烷能置换空气导致缺氧,引起单纯性窒息。豚鼠接触乙烷浓度为2.2%~5.5%时,可能会表现出轻度呼吸不规则,但停止接触后症状可迅速恢复。当乙烷与氧气混合至15%~19%时,其毒性可能对心脏产生影响。空气中乙烷浓度大于6%时,可能导致人类出现眩晕、轻度恶心、轻度麻醉和惊厥等缺氧症状。
综上所述,甲烷与乙烷在分子结构、物理性质及毒性方面存在显著差异,它们的使用和处理需谨慎考虑各自的特性。