Etano

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Etano
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Nombre IUPAC
Etano
General
Fórmula semidesarrollada CH3CH3
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular C2H6
Identificadores
Número CAS 74-84-0[1]
Número RTECS KH3800000
ChEBI 42266
ChEMBL CHEMBL135626
ChemSpider 6084
PubChem 6324
UNII L99N5N533T
Propiedades físicas
Densidad 1,282 kg/; 0,001282 g/cm³
Masa molar 30,07 g/mol
Punto de fusión 90,34 K (−183 °C)
Punto de ebullición 184,5 K (−89 °C)
Temperatura crítica 305 K (32 °C)
Presión crítica 49 atm
Viscosidad 0.877 cP
Índice de refracción (nD) 1.00076 (0 ºC)
Propiedades químicas
Solubilidad en agua 4,7 mL/100 mL agua
Termoquímica
ΔfH0gas -83,8 kJ/mol
S0líquido, 1 bar 126,7 J·mol–1·K–1
Peligrosidad
Punto de inflamabilidad 138 K (−135 °C)
NFPA 704

NFPA 704.svg

4
1
0
Temperatura de autoignición 745 K (472 °C)
Límites de explosividad 3 - 12.5%[2]
Riesgos
Ingestión Náusea, vómitos, hemorragias internas.
Inhalación Incremento en la frecuencia cardíaca y de respiración. Dolores de cabeza, cambio de humor, confusión. Peligro, riesgo de paro cardíaco en casos graves.
Piel Daño debido a la exposición del líquido criogénico.
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El etano (del griego aither éter, y el sufijo -ano) es un hidrocarburo alifático alcano con dos átomos de carbono, de fórmula C2H6. En condiciones normales es gaseoso y un excelente combustible. Su punto de ebullición está en -88 °C.

Se encuentra en cantidad apreciable en el gas natural.

Historia[editar]

El etano fue sintetizado por primera vez en 1834 por Michael Faraday, aplicando la electrólisis de una solución de acetato de potasio. Confundió el hidrocarburo producto de esta reacción con metano y no lo investigó más.[3]

Durante el período 1847-1849, en un esfuerzo por reivindicar la teoría de los radicales de la química orgánica, Hermann Kolbe y Edward Frankland produjeron etano mediante las reducciones de propionitrilo (cianuro de etilo)[4]​ y yoduro de etilo[5]​ con el metal potasio, y, al igual que Faraday, mediante la electrólisis de acetatos de acuosa. Confundieron el producto de estas reacciones con el radical metilo (CH
3
), del que el etano (C
2
H
6
) es un dímero.

Este error fue corregido en 1864 por Carl Schorlemmer, quien demostró que el producto de todas estas reacciones era en realidad el etano.[6]​ El etano fue descubierto disuelto en petróleo crudo ligero de Pennsilvania por Edmund Ronalds en 1864. [7][8]

Especificaciones técnicas del etano[editar]

ICSC :0266 CAS:74-84-0 UN: 1035 CE: 601-003-00-X

El gas se mezcla bien con el aire, se forman fácilmente mezclas explosivas. El etano tiene un poder calorífico inferior y superior igual a 21,2 y 23,4 MJ/L.

Incendios[editar]

Extremadamente inflamable. Polvos, dióxido de carbono. Cortar el suministro; si no es posible y no existe riesgo para el entorno próximo, deje que el incendio se extinga por sí mismo.

Explosión[editar]

Las mezclas gas/aire son explosivas. En caso de incendio: mantener fría la botella por pulverización con agua. Combatir el incendio desde un lugar protegido.

Derrames y fugas[editar]

Evacuar la zona de peligro, consultar a un experto. Ventilación. No verter nunca chorros de agua sobre el líquido. (Protección personal adicional: equipo autónomo de respiración).

Exposición[editar]

  • El líquido puede producir congelación.
  • Asfixiante simple.
  • Piel: En contacto con el líquido: congelación.
  • Ojos: En contacto con el líquido: congelación.

Almacenamiento[editar]

A temperatura ambiente, el etano es un gas muy inflamable, por lo cual para almacenarlo, hay que mantener en lugar frío.

Uso[editar]

El principal uso del etano es la producción de etileno mediante craqueo al vapor. Cuando se diluye con vapor y se calienta brevemente a temperaturas muy altas (900 °C o más), los hidrocarburos pesados se descomponen en hidrocarburos más ligeros, y los hidrocarburos saturados se convierten en insaturados. El etano se ve favorecido para la producción de etileno porque el craqueo al vapor del etano es bastante selectivo para el etileno, mientras que el craqueo al vapor de los hidrocarburos más pesados produce una mezcla de productos más pobre en etileno y más rica en alquenos (olefinas), como el propeno (propileno) y el butadieno, y en hidrocarburos aromáticos.

Experimentalmente, se está investigando el etano como materia prima para otros productos químicos básicos. [La cloración oxidativa del etano ha parecido durante mucho tiempo una ruta potencialmente más económica para obtener cloruro de vinilo que la cloración del etileno. Se han patentado muchos procesos para producir esta reacción, pero la escasa selectividad para el cloruro de vinilo y las condiciones de reacción corrosivas (concretamente, una mezcla de reacción que contenga ácido clorhídrico a temperaturas superiores a 500 °C) han desanimado la comercialización de la mayoría de ellos. Actualmente, INEOS opera una planta piloto de conversión de etano en cloruro de vinilo de 1000 t/a (toneladas por año) en Wilhelmshaven en Alemania.

Del mismo modo, la empresa de Arabia Saudí SABIC ha anunciado la construcción de una planta de 30.000 t/a para producir ácido acético por oxidación de etano en Yanbu. La viabilidad económica de este proceso puede depender del bajo coste del etano cerca de los yacimientos petrolíferos saudíes, y puede no ser competitivo con la carbonilación de metanol en otras partes del mundo.

El etano puede utilizarse como refrigerante en sistemas de refrigeración criogénica. A una escala mucho menor, en la investigación científica, el etano líquido se utiliza para vitrificar muestras ricas en agua para la criomicroscopía electrónica. Una fina película de agua sumergida rápidamente en etano líquido a -150 °C o más frío se congela demasiado rápido para que el agua cristalice. Los métodos de congelación más lentos pueden generar cristales de hielo cúbicos, que pueden alterar estructuras blandas dañando las muestras y reducir la calidad de la imagen al dispersar el haz de electrones antes de que pueda llegar al detector.

Salud y seguridad[editar]

A temperatura ambiente, el etano es un gas extremadamente inflamable. Cuando se mezcla con el aire al 3,0%-12,5% en volumen, forma una mezcla explosiva.

Son necesarias algunas precauciones adicionales cuando el etano se almacena como líquido criogénico. El contacto directo con el etano líquido puede provocar graves congelaciones. Hasta que se calientan a temperatura ambiente, los vapores del etano líquido son más pesados que el aire y pueden fluir por el suelo o la tierra, acumulándose en lugares bajos; si los vapores encuentran una fuente de ignición, la reacción química puede retroceder a la fuente de etano de la que se evaporaron.

El etano puede desplazar al oxígeno y convertirse en un peligro de asfixia. El etano no supone ningún riesgo agudo o crónico conocido toxicológico. No es un carcinógeno.[9]

Referencias[editar]

  1. Número CAS
  2. Matheson Gas Data Book. «Lower and Upper Explosive Limits for Flammable Gases and Vapors (LEL/UEL)» (en inglés). Matheson Gas Products. p. 443. Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2019. Consultado el 2 de octubre de 2016. 
  3. Faraday, Michael (1834). "Experimental researches in electricity: Seventh series". Philosophical Transactions. 124: 77–122.
  4. Kolbe, Hermann; Frankland, Edward (1849). "On the products of the action of potassium on cyanide of ethyl". Journal of the Chemical Society. 1: 60–74. doi:10.1039/QJ8490100060
  5. Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas Frankland
  6. Schorlemmer, Carl (1864). «Ueber die Identität des Aethylwasserstoffs und des Methyls». Annalen der Chemie und Pharmacie 132 (2): 234-238. doi:10.1002/jlac.18641320217. 
  7. Roscoe, H.E.; Schorlemmer, C. (1881). Treatise on Chemistry 3. Macmillan. pp. 144-145. 
  8. Watts, H. (1868). Dictionary of Chemistry 4. p. 385. 
  9. Vallero, Daniel (7 de junio de 2010). «Factores de Pendiente del Cáncer». En Academic Press, ed. Environmental Biotechnology: A Biosystems Approach. p. 641. ISBN 9780123750891. doi:10.1016/B978-0-12-375089-1.10014-5. 

Véase también[editar]

Enlaces externos[editar]