Etaan

Moenie verwar word met Eteen of Etyn nie.

Etaan is 'n organiese chemiese verbinding met chemiese formule  en dit behoort tot die groep verbindings wat alkane genoem word. Teen standaardtemperatuur en -druk is etaan 'n kleurlose, reuklose gas. Soos baie koolwaterstowwe word etaan op industriële skaal geïsoleer van aardgas en as 'n petrochemiese neweproduk van petroleumraffinering. Die belangrikste gebruik daarvan is as voedingsmiddel vir etileenproduksie.

Verwante verbindings kan gevorm word deur 'n waterstofatoom met 'n ander funksionele groep te vervang; die etaangedeelte word 'n etielgroep genoem. Byvoorbeeld, 'n etielgroep wat aan 'n hidroksielgroep gekoppel is, lewer etanol, die alkohol in drank.

Chemie

Struktuur  
Etaanmolekule verkies 'n verspreide konformasie (A) teenoor 'n "in-lyn"-konformasie (B), soos blyk uit die rotasieversperring rondom die koolstof-koolstofbinding. Die rotasieversperring word waarskynlik veroorsaak deur die afstoting tussen waterstofatome aan weeskante van die molekule as hulle in lyn beweeg. Daarbenewens sal hiperkonjugasie tussen die orbitale van die waterstofatoom en die σ-orbitale van die koolstof-koolstofbinding geneig wees om die verspreide konformasie te stabiliseer. Die fisiese oorsprong van die versperring is egter nog nie heeltemal beslis nie.

Sintese 
In die laboratorium kan etaan gesintetiseer word deur Kolbe-elektrolise waarin 'n waterige oplossing van 'n asetaatsout geëlektroliseer word. Aan die anode word asetaat geoksideer om koolstofdioksied- en metielradikale te produseer, en die hoogs reaktiewe metielradikale vorm saam om etaan te produseer:

 CHCOO → CH• + CO + e
 CH• + •CH → CH

Reaksies 
Die chemie van etaan behels hoofsaaklik vrye radikale reaksies. Etaan kan met die halogene, veral chloor en broom, reageer deur vryradikale halogenering. Hierdie reaksie gaan voort deur die voortplanting van die etielradikaal:

 CH• + Cl → CH + Cl•
 Cl• + CH → CH• + HCl

Aangesien halogeen-etane verdere vryradikale halogenering kan ondergaan, lei hierdie proses tot 'n mengsel van verskeie gehalogeneerde produkte. In die chemiese industrie word meer selektiewe chemiese reaksies gebruik vir die vervaardiging van enige twee-koolstofhalogenoalkaan.

Verbranding 
Die volledige verbranding van etaan stel 1559,7 kJ/mol (of 51,9 kJ/g) hitte vry en produseer koolstofdioksied en water volgens die chemiese vergelyking:

 CH + 7O → 4CO + 6HO + 3120 kJ

Verbranding kan ook plaasvind sonder 'n oormaat suurstof, wat 'n mengsel van amorfe koolstof en koolstofmonoksied vorm, b.v.:

 2CH + 4O →  2C + 2CO + 6HO + hitte

Sommige mindere produkte in die onvolledige verbranding van etaan sluit in asetaldehied, metaan, metanol, etanol en etileen.

Atmosferiese en buiteaardse etaan 

Etaan kom voor as 'n spoorgas in die aarde se atmosfeer. Alhoewel etaan 'n kweekhuisgas is, kom dit baie minder voor as metaan, het dit 'n leeftyd van slegs 'n paar maande, [30] en is dit ook minder doeltreffend om straling op te neem in verhouding tot massa. Die potensiaal vir aardverwarming van etaan is hoofsaaklik die gevolg van sy omskakeling in die atmosfeer na metaan.

Dit is opgespoor as 'n spoorkomponent in die atmosfeer van al vier reuse-planete en in die atmosfeer van Saturnus se maan Titaan.

Geskiedenis 
Etaan is die eerste keer in 1834 deur Michael Faraday gesintetiseer deur elektrolise van 'n kaliumasetaatoplossing. Hy het die koolwaterstofproduk van hierdie reaksie verkeerd geïdentifiseer as metaan en dit nie verder ondersoek nie.  In 'n poging om die verouderde "radikale teorie" van organiese chemie te bevestig het Hermann Kolbe en Edward Frankland in die tydperk 1847–1849 etaan geproduseer deur die reduksie van propionitriel (etielsianied) en etieljodied met kaliummetaal, en, net soos Faraday, deur die elektrolise van waterige asetate. Hulle het die produk van die reaksies verkeerd geïdentifiseer as die metielradikaal, in plaas van etaan. Hierdie fout is in 1864 reggestel deur Carl Schorlemmer, wat getoon het dat die produk van al hierdie reaksies in werklikheid etaan was. In 1864 het Edmund Ronalds etaan opgelos in ligte ruolie ontdek.

Verwysings 

Chemie
Organiese verbindings
Alkane