Tính chất hóa học của methane CH₄ | Tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng

Bài viết về tính chất hóa học của methane CH₄ gồm đầy đủ định nghĩa, công thức phân tử, công thức cấu tạo, tên gọi, tính chất hóa học, tính chất vật lí, cách điều chế và ứng dụng.

Tính chất hóa học của methane CH₄

I. Định nghĩa

- Định nghĩa: methane (CH₄) là một hydrocacbon nằm trong dãy đồng đẳng của alkane. methane là chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí và rất ít tan trong nước.

- Công thức phân tử: CH₄.

- Công thức cấu tạo:

- Danh pháp

    + Tên quốc tế: CH₄ có tên gọi là methane.

    + Tên gốc Ankyl: CH₃ - có tên gọi là metyl.

II. Tính chất vật lí & nhận biết

- methane là chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí ( d=16/29) và rất ít tan trong nước. Trong tự nhiên, methane có nhiều trong các mỏ khí (khí thiên nhiên), trong dầu mỏ (khí dầu mỏ hay khí đồng hành), trong các mỏ than (khí mỏ than), trong bùn ao (khí bùn ao), trong khí biogaz.

- Nhận biết khí methane

+ Cách 1: Đốt cháy khí methane rồi cho sản phẩm vào dung dịch Ca(OH)₂. Hiện tượng xuất hiện kết tủa vẩn đục trắng, ta sẽ nhận biết được khí methane.

+ Cách 2: Cho khí methane tác dụng với clo dưới ánh sáng. Sau đó cho quỳ tím ẩm vào, quỳ hóa đỏ, ta sẽ nhận biết được khí methane.

III. Tính chất hóa học

1. Tác dụng với oxi

- methane cháy tạo thành khí carbon dioxide và hơi nước.

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

2. Tác dụng với clo

- methane tác dụng với clo khi có ánh sáng.

Viết gọn:

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

3. Phản ứng nhiệt phân

2CH₄ C₂H₂ + H₂

IV. Điều chế

1. Trong công nghiệp

- methane và các đồng đẳng được tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ.

2. Trong phòng thí nghiệm

- Khi cần một lượng nhỏ methane, người ta nung sodium acetate với vôi tôi xút, hoặc có thể cho nhôm cacbua tác dụng với nước:

V. Ứng dụng

- methane cháy tỏa nhiều nhiệt, vì vậy nó được dùng làm nhiên liệu trog đời sống và trong sản xuất.

- methane là nguyên liệu để điều chế hidro theo sơ đồ:

methane + Nước carbon dioxide + hidro

- methane còn được dùng để điều chế bột than và nhiều chất khác.

Xem thêm tính chất hóa học của các chất khác:

• Tính chất của Etan C₂H₆
• Tính chất hóa học của propane C₃H₈
• Tính chất hóa học của Butan C₄H₁₀
• Tính chất hóa học của Pentan C₅H₁₂
• Tính chất hóa học của Hexan C_̉6H₁₄

---