Đồng đẳng của CH4

Ôn tập môn Hóa học 11

VnDoc xin giới thiệu bài Đồng đẳng của CH4 được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 11. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất thuộc dãy đồng đẳng của metan

1. Khí Metan là gì?
2. Tính chất vật lí của CH4
3. Tính chất hóa học của CH4
4. Ứng dụng của khí Metan
5. Phương pháp điều chế metan
6. Dãy đồng đẳng của Metan

Câu hỏi: Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất thuộc dãy đồng đẳng của metan (CH₄)?

C₂H₂, C₃H₄, C₄H₆, C₅H₈
CH₄, C₂H₂, C₃H₄, C₄H₁₀
CH₄, C₂H₆, C₄H₁₀, C₅H₁₂
C₂H₆, C₃H₈, C₅H₁₀, C₆H₁₂

Trả lời:

Đáp án đúng: C. CH₄, C₂H₆, C₄H₁₀, C₅H₁₂

- Đáp án A sai vì C₂H₂, C₃H₄, C₄H₆, C₅H₈ thuộc dãy đồng đẳng của ankin C_nH_{2n - 2}.

- Đáp án B sai vì C₂H₂ và C₃H₄ thuộc dãy đồng đẳng của ankin C_nH_{2n - 2}.

- Đáp án D sai vì C₅H₁₀ thuộc dãy đồng đẳng của anken C_nH_2n.

1. Khí Metan là gì?

- Khí metan (methane) hay còn có tên gọi khác là khí bùn ao, được kí hiệu là CH₄trong hóa học.

- Là một hidrocacbon nằm trong dãy đồng đẳng akan. Chúng là thành phần chính của khí dầu mỏ, có trong tự nhiên khá nhiều. Metan được tạo ra trong quá trình chế biến, chưng cất hay sản xuất khí dầu mỏ. Chính vì vậy nó cũng xuất hiện trong gia đình của bạn vì nó có trong các bình gas.

2. Tính chất vật lí của CH₄

- Metan là một chất khí không màu, không mùi, không vị.

- Đây là một khí rất độc và dễ bắt cháy, tạo ra lửa có màu xanh.

- CH₄ hóa lỏng khi ở -162°C, còn hóa rắn ở -183°C.

- Điểm bốc cháy: 537 °C.

- Khối lượng riêng của metan: 0.717 kg/m³

- Đây là chất không có khả năng hòa tan trong các dung môi phân cực vì không có sự liên kết giữa các hidro, chúng chỉ tan trong dung môi không phân cực.

- CH₄ không có tính dẫn điện.

3. Tính chất hóa học của CH₄

Metan có thể tham gia vào một số phản ứng hóa học như:

*Phản ứng thế với halogen clo, brom

- Mêtan phản ứng với Halogen cho ra dẫn xuất halogen và hidro halogenua.

- Ví dụ đối với Cl: Metan phản ứng với Clo trong ánh sáng khuếch tán theo nhiều giai đoạn:

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl

CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl

CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + HCl

*Phản ứng với hơi nước tạo khí CO

CH₄ + H₂O = CO + H₂O

Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ 1000, Chất xúc tác Ni

*Phản ứng cháy với oxi

- Phản ứng cháy hoàn toàn:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + Q

Q= −891 kJ/mol ở 25^oC, 1 atm

- Phản ứng cháy không hoàn toàn: Được dùng trong sản xuất fomanđehit, bột than, khí đốt,…

đồng đẳng của metan

*Phản ứng phân hủy tạo axetilen

4. Ứng dụng của khí Metan

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