Đài tiếng nói nhân dân TPHCM
The Voice of Ho Chi Minh City People
  • Tính chất hóa học của khí metan và phương pháp điều chế metan

    Metan là thành phần chính của khí gas ta thường dùng. Vậy công thức của nó là gì và nó có tính chất hóa học như thế nào. Chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết này nhé.

    Giới thiệu chung về khí metan

    Metan (methane, hay gọi là khí bùn ao) là hydrocarbon đơn giản nhất của nhóm ankan. Công thức tổng quát: CH4 . Công thức phân tử: voh.com.vn-tinh-chat-hoa-hoc-cua-metan

    Mêtan là thành phần chính của khí tự nhiên, khí dầu mỏ. Nó được tạo ra trong quá trình chế biến dầu mỏ, chưng cất sản xuất khí dầu mỏ.

    Tên gốc Ankyl: khi lấy 1 hidro từ metan, gốc hidrocacbon gọi theo tên ankan nhưng đổi an thành yl: Metyl

    Tính chất vật lí của khí metan

    Ở điều kiện tiêu chuẩn, mêtan là chất khí không màu,không mùi, không vị,độc hại  và rất dễ cháy tạo ngọn lửa màu xanh da trời. 

    Nhiệt độ hóa lỏng: −162 °C, 

    Nhiệt độ hóa rắn:  −183 °C,

    Khối lượng riêng  0.717 kg/m3

    Metan không tạo ra các liên kết hiđro và vì vậy không hòa tan trong các dung môi phân cực như nước, chỉ tan trong dung môi không phân cực. Metan không có tính dẫn điện 

    Tính chất hóa học của metan

    Các tính chất hóa học quan trọng của metan mà bạn cần nhớ  là phản ứng thế với halogen clo, brom, phản ứng với hơi nước tạo khí hidro, phản ứng cháy với oxi và  phản ứng phân hủy tạo axetilen C2H2.

    Phản ứng thế H bằng halogen

    Khi có ánh sáng hoặc nhiệt độ, halogen có thể thế lần lượt từng phân tử H trong metan tạo thành dẫn xuất metyl halogen 

     CH3-H + X2 hv/to  CH3-X+ HX 

    Phản ứng có thể tiếp tục để tạo sản phẩm di-, tri-, tetra halogen

    Ví dụ: metan tác dụng brom

    Br2    +    CH4    →    CH3Br    +    HBr

    Clo hóa CH4 dưới ánh sáng có thể thu được CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3, CCl4

    CH4 + Cl2  → CH3Cl + HCl

    CH3Cl + Cl2 → CH2Cl+ HCl

    CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl

    CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl

    **Khả năng phản ứng của dãy halogen F2 > Cl2 > Br2 > I2

    Metan tác dụng với hơi nước H2O.

    CH4 + H2O 700-900oC, Ni CO + 3H2

    Phản ứng này dùng để điều chế hidro

    Phản ứng oxi hóa (phản ứng cháy)

    CH4 + 2O2 to CO2 + 2H2O

    Là phản ứng quan trọng nhất của metan. Phản ứng tỏa ra rất nhiều nhiệt nên metan được dùng chủ yếu làm nhiên liệu, khí đốt.

    Phản ứng phân hủy

    Phân hủy tạo thành axetilen ở 1500oC

    2CH4 1500oC, làm lạnh nhanh C2H2 + 3H2

    Khi tác dụng với khí Clo ở điều kiện nhiệt độ cao, phản ứng phân hủy metan sẽ tạo ra muội than và khí hidro clroua.

    CH4+2Cl2to C+4HCl

    Các phương pháp điều chế metan

    Điều chế từ nhôm cacbua:

    Al4C+ 12H2O → 4Al(OH)+ 3CH4 

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

    CH3–COONa + NaOH CaO, to Na2CO+ CH4 

    Phản ứng cộng hidro vào cacbon:

    C + 2Hto, Ni CH4

    Điều chế từ khí CO:

    CO + 3Hto H2O+CH4  

    **Nâng cao

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

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

    CH3-OH + 2HI  Pđỏ CH4 + I2 + H2O

    CH3I + HI P P đỏCH4 + I2

    Thủy phân hợp chất cơ kim

    Zn(CH3)2 + H2O → CH4 + Zn(OH)2

    *Điều chế hợp chất cơ magie (Grignard):

    2Zn + 2CH3I Na,ete khan Zn(CH3)2 + ZnI2

    Như vậy trên đây là toàn bộ chia sẻ về tính chất hóa học của metan và phương pháp điều chế khí metan. Hi vọng rằng đây sẽ là những thông tin hữu ích và cần thiết đối với những ai quan tâm tới hợp chất hữu cơ này. Ngoài ra nếu ôn lại về ankan hay xem thêm thông tin về hợp chất axetilen, các bạn có thể xem ở link dưới đây. 

    Tính chất của ankan cơ bản và nâng cao : Ankan định nghĩa danh pháp tính chất vật lí hóa học và cách điều chế. Mọi thứ về ankan sẽ được bật mí với bạn qua bài viết này.
    Bài tập về Vinylaxetilen và các phương trình quan trọng của nó  Vinylaxetilen là nguyên liệu chính để sản xuất cao su tổng hợp. Cùng tìm hiểu về công thức vinylaxetilen, phản ứng của vinylaxetilen với các hợp chất khác

    Thu Quyên (tổng hợp)