Por que é propano armazenado em tanques domésticos, mas o gás natural não é

A fim de obter uma quantidade útil de combustível gasoso em um tanque de tamanho razoável, você tem que liquidá-lo. Alguns combustíveis são mais fáceis de liquefazer do que outros. De acordo com o livro de Química Orgânica de Joseph M. Hornback, propano tem um ponto de ebulição de -44 ° F (-42°C) à pressão atmosférica, mas metano (gás natural), tem um ponto de ebulição de -260 ° F (-162°C) à pressão atmosférica. Isso significa que o metano deve ser resfriado a uma temperatura muito mais baixa que o propano para ser transformado em um líquido que possa ser armazenado em um tanque.. As moléculas de propano consistem em três átomos de carbono ligados em uma cadeia com oito átomos de hidrogênio ligados a esses átomos de carbono. Em contraste, uma molécula de metano é apenas um átomo de carbono ligado a quatro átomos de hidrogênio. As moléculas de metano têm um alto grau de simetria. Como um resultado, eles não têm um dipolo elétrico permanente. A ligação entre dipolos permanentes é o mecanismo de ligação dominante entre moléculas à medida que se liquefazem para muitas substâncias, como a água. simetria do metano, e, portanto, falta de um dipolo elétrico permanente, significa que suas moléculas só podem se ligar por meio de um efeito muito mais fraco, conhecido como força de dispersão de London ou força de van der Waals. neste efeito, moléculas induzem dipolos temporários umas nas outras, e esses dipolos então se ligam. Porque este mecanismo de ligação é tão fraco, as moléculas de metano devem ser resfriadas a uma temperatura baixa até que sejam suficientes para se ligar e formar um líquido. Em contraste, propano não requer uma temperatura tão baixa para liquefazer.

Mas o propano doméstico geralmente não é mantido em estado líquido por uma baixa temperatura. Em vez de, alta pressão é usada. A fim de manter o propano um líquido à temperatura ambiente (70° F ou 21 ° C), tem que ser mantido em um tanque a uma pressão de cerca de 850 kPa. Isso pode ser feito com um tanque de metal forte. Em contraste, para manter o metano líquido à temperatura ambiente, é necessário um tanque que possa manter uma pressão de cerca de 32,000 kPa. Os tanques de metal domésticos não suportam essa pressão. Em resumo, o metano não é armazenado em tanques domésticos porque a simetria de sua molécula dificulta a liquefação. Você poderia, em princípio, armazenar metano em um tanque no estado de gás, mas o metano tem uma densidade tão baixa no estado gasoso que você não poderia armazenar uma quantidade utilizável. Em vez de, o gás natural é processado e armazenado nas refinarias e depois bombeado para as residências no estado gasoso por meio de tubulações. As propriedades de diferentes combustíveis básicos estão resumidas abaixo, mostrando bem a tendência nas pressões de líquido à temperatura ambiente. Note que as pressões são aproximadas.

Combustível
Ponto de ebulição (° C)
Pressão de Vapor a 21°C (kPa)

Metano
CH4
-162
32000

Etano
C2H6
-89
3800

Propano
C3H8
-42
850

butano
C4H10
0
230

pentano
C5H12
36
60

hexano
C6H14
69
17

Heptano
C7H16
98
5

Octano
C8H18
126
1

Crédito:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/05/02/why-is-propano-stored-in-household-tanks-but-natural-gas-is-not/