Metan (CH4) là gì ? Tính chất, cấu tạo, điều chế và ứng dụng của metan ? Cách điều chế ra sao ? Hãy cùng với chúng tôi tìm hiểu kĩ hơn về CH4 qua bài viết sau nhé !
Xem thêm
Metan (CH4) là gì ?
– Metan là một trong những nguồn nhiên liệu quan trọng trong đời sống là công nghiệp.
– CH4 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.
Tính chất vật lý
– Meta là chất khí không màu không mùi, không vị. Chúng rất độc và dễ bắt cháy, tạo ra lửa màu xanh. Nhẹ hơn không khí ( d=16/29 ) và ít tan trong nước.
- CH4 hóa lỏng khi ở −162 °C, hóa rắn ở −183 °C
- Điểm bốc cháy là 537 °C
- Khối lượng riêng của metan là 0.717 kg/m3
- CH4 không có tính dẫn điện.
– CH4 không có khả năn hòa tan trong các dung môi phân cực vì không có sư liên kết giữa các hidro, chúng chỉ tan trong dung môi không phân cực.
Cấu tạo phân tử
– Công thức cấu tạo của metan :
– Giữa nguyên tử C và nguyên tử H chỉ có 1 liên kết, đó là liên kết đơn.
– Phân ử metan có 4 liên kết đon.
Tính chất hoá học
Phản ứng thế của với halogen clo, brom
– Phương trình hoá học
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2 → Cl4 + HCl.
Phản ứng với oxi
– Phương trình hoá học
CH4 + 2O2 (t°) → CO2 + 2H2O
Phản ứng phân huỷ
– Phương trình hoá học
Ở nhiệt độ trên 1000 °C, CH4 bị phân hủy tạo thành C và H2.
CH4 (1000 °C) → C + 2H2.
Cách điều chế của CH4
Trong phòng thí nghiệm
– Khi cần một lượng nhỏ metan, người ta nung natri axetat chung với vôi tôi xút, hoặc điều chế metan bằng cách cho nhôm cacbua tác dụng với nước:
Điều chế CH4 từ nhôm cacbua:
Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4
– Phản ứng muối natri axetat với xút tạo khí metan (nhiệt phân muối natri của axit carboxylic):
CH3–COONa + NaOH →CaO, to Na2CO3 + CH4
– Cách điều chế metanol bằng phản ứng cộng hidro vào cacbon:
C + 2H2 → Ni CH4
– Cách điều chế CH4 từ khí CO:
CO + 3H2 → H2O+CH4
– Hoặc điều chế CH4 bằng cách khử các dẫn xuất methyl của các halogen, ancol hay carbonyl.
Trong công nhiệp
Trong công nghiệp, Metan và các đồng đẳng được tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ. Đây là cách điều chế CH4 dễ dàng và nhanh chóng nhất.
Ứng dụng của Metan
– Ứng dụng của metan để làm nhiên liệu : Nhờ khả năng sinh nhiệt cao nên metan là một nhiên liệu quan trọng được con người lựa chọn và sử dụng để sản xuất điện năng, cung cấp sưởi ấm hay nhiên liệu ô tô. So với than đá thì trên mỗi đơn vị nhiệt giải phóng mêtan khi bị đốt cháy sinh ra ít CO2 hơn….
- Metan 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.
- Metan đóng vai trò quan trọng trong việc phát điện khi đốt nó như một nhiên liệu trong tuabin khí. Trong nhà máy nhiệt điện, metan dùng làm nhiên liệu phối hợp với than tạo ra hiệu quả tốt, đồng thời giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường.
- Vì hàm lượng khí metan trong khí mỏ có thể đạt đến mức 98%, nên nó có thể dùng để làm nhiên liệu cho các loại động cơ ôtô.
– Ứng dụng trong công nghiệp: Khí metan hiện nay được ứng dụng trong nhiều phản ứng hóa công nghiệp khác nhau và được vận chuyển an toàn dưới dạng khí hóa lỏng.
- Trong hóa công nghiệp, metan là nguyên liệu chính để sản xuất ra các chất hydro, methanol, các loại axit axetic và anhydrit axetic.
- Metan là nguyên liệu để điều chế ra H2 theo phương trình:
CH4 + H2O (t°, xt) → CO2 + H2
- Metan là nguyên liệu chính để điều chế bột than và nhiều chất hóa học khác như metanol, anhydride axetic hay axit axetic…
Mong rằng những chia sẽ về ” Metan (CH4) là gì ? ” sẽ giúp cho bạn một phần nào đó trong việc học tập của mình. Xin chân thành cảm ơn bạn khi đã xem hết bài viết này. Để có thể xem thêm nhiều bài viết hơn nữa hãy truy cập vào trang: bluefone.com.vn
