Đặc điểm cấu tạo của Metan

Đặc điểm cấu tạo của Metan được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Câu hỏi: Đặc điểm cấu tạo của Metan?

Trả lời:

Metan là một hydrocarbon đơn giản nhất của nhóm ankan với công thức hóa học tổng quát: CH₄

Đặc điểm cấu tạo của phân tử:

Giữa nguyên tử C và nguyên tử H chỉ có 1 liên kết những liên kết như vậy gọi là liên kết đơn. Phân tử metan có 4 liên kết đơn.

I. Khí Metan là gì?

Khí metan hay còn có tên gọi khác là khí bùn ao, có kí hiệu là CH₄.

Chúng là thành phần chính của khí dầu mỏ, có trong tự nhiên khá nhiều, và được tạo ra trong quá trình chế biến, chưng cất hay sản xuất khí dầu mỏ, xuất hiện nhiều trong các gia đình (như trong các bình gas).

II. Một số tính chất vật lí của khí metan CH₄

+ Ở điều kiện tiêu chuẩn thì khí metan là chất khí nhẹ hơn không khí không màu, không có mùi và không vị.

+ Nó là một chất khí độc hại và rất dễ cháy, khi cháy tạo ngọn lửa màu xanh da trời.

+ Nhiệt độ hóa lỏng của metan: −162 °C, nhiệt độ hóa rắn của metan: −183 °C.

+ Khối lượng riêng của metan là: 0.717 kg/m³

+ Metan không tạo ra những liên kết hiđro nên không hòa tan trong những dung môi phân cực như nước mà chỉ tan trong các dung môi không phân cực. Khí metan cũng không có tính dẫn điện

III. Tính chất hóa học

Tác dụng với oxi

- Metan cháy tạo thành khí cacbon đioxit và hơi nước.

- Phản ứng trên tỏa nhiều nhiệt. Hỗn hợp gồm một thể tích metan và hai thể tích oxi là hỗn hợp nổ mạnh.

Tác dụng với clo

- Metan tác dụng với clo khi có ánh sáng.

Viết gọn:

- Phản ứng trên, nguyên tử hidro của metan được thay thế bởi nguyên tử clo. Vì vậy phản ứng trên được gọi là phản ứng thế.

Phản ứng nhiệt phân

IV. Các phương pháp điều chế Metan

Điều chế từ nhôm cacbua:

Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄

Phản ứng muối natri axetat với xút (nhiệt phân muối natri của axit carboxylic):

Phản ứng cộng hidro vào cacbon:

Điều chế từ khí CO:

**Nâng cao

Khử các dẫn xuất metyl của halogen, ancol, carbonyl:

* Khử bằng dung dịch HI đặc nồng độ 80% ở 180^oC.

*Điều chế hợp chất cơ magie (Grignard):

V. Ứng dụng của Mêtan

Trong làm nhiên liệu

- Với khả năng sinh nhiệt cao, metan được xem là một nhiên liệu quan trọng trong sản xuất điện năng, giúp cung cấp sưởi ấm hay nhiên liệu ô tô. Metan sinh ra ít CO₂ hơn so với than đá khi đốt cháy.

+ Được sử dụng làm nhiên liệu cho các lò nướng, nhà cửa hay máy nước nóng, lò nung,... với cơ chế đốt cháy oxy để sinh ra nhiệt

+ Dùng làm nhiên liệu cho động cơ oto hay ở dạng nén hoặc hóa lỏng. Trước đó, khí metan than đã từng được ứng dụng trong các động cơ đốt trong nhưng đòi hỏi độ tinh khiết hoặc khí metan cần được làm sạch tốt nên phải thường xuyên bảo dưỡng và lắp đặt các bộ lọc phụ.

+ Đóng vai trò quan trọng trong việc phát điện khi đốt nó như một nhiên liệu trong tubin khí. Trong nhà máy nhiệt điện: dùng khí metan làm nhiên liệu phối hợp với than cho ra hiệu quả tốt đồng thời giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường.

+ Ngoài ra, ở nhiều nơi, metan còn được xem là khí thiên nhiên sử dụng trong sưởi ấm và nấu ăn

Trong công nghiệp

+ Là nguyên liệu quan trọng để sản xuất hydro methanol hay axit axetic cùng anhydrit axetic

+ Dùng để điều chế axetilen và anhehit axetic

----------------------------------------

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn nội dung bài Đặc điểm cấu tạo của Metan. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.