Hợp chất Mêtan Mêtan

Mêtan, với công thức hóa học là CH4, là một hydrocacbon nằm trong dãy đồng đẳng ankan. Mêtan là hydrocacbon đơn giản nhất. Ở điều kiện tiêu chuẩn, mêtan là chất khí không màu, không vị. Nó hóa lỏng ở −162 °C, hóa rắn ở −183 °C, và rất dễ cháy. Một mét khối mêten ở áp suất thường có khối lượng 717 g.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hợp chất Mêtan Mêtan Hợp chất Mêtan Mêtan Thông tin chung khí đầm lầy, khí bùnTên khácCông thức hóa học CH4Bề ngoài khí trong suốt, lửa màu xanh da trời Đặc tính 0.717 kg/m3, gasTỷ trọng và phaĐiểm nóng chảy −182.5 °C (90.6 K) ở 1 atm 25 °C (298 K) at 1.5 GPaĐiểm sôi −161.6 °C (111.55 K)Điểm ba 90,7 K, 0,117 bar Tính độcExternal MSDS External MSDSNguy hiểm chính Rất dễ cháy (F+) 4NFPA 704 1 0R-phrasesS-phrasesĐiểm bắt lửa −188 °CNhiệt độ tự bốc cháy 482-632 °CNhiệt độ cháy 2148 °Ctối đa:Giới hạn nổ 5–15% Các hợp chất liên quan ÊtanCác ankan liên quan Prôpan MêtanolCác hợp chất liên quan Clomêtan Except where noted otherwise, data are given for materials in their standard state (at 25 °C, 100 kPa) Infobox disclaimer and references See methane for a more complete list.Mêtan, với công thức hóa học là CH4, là một hydrocacbon nằm trong dãy đồngđẳng ankan. Mêtan là hydrocacbon đơn giản nhất. Ở điều kiện tiêu chuẩn, mêtan làchất khí không màu, không vị. Nó hóa lỏng ở −162 °C, hóa rắn ở −183 °C, và rấtdễ cháy. Một mét khối mêten ở áp suất thường có khối lượng 717 g.Mêtan nguyên chất không mùi, nhưng khi được dùng trong công nghiệp, nóthường được trộn với một lượng nhỏ các hợp chất chứa lưu huỳnh có mùi mạnhnhư etyl mecaptan để dễ phát hiện trong trường hợp bị rò rỉ.Mêtan là thành phần chính của khí tự nhiên, khí dầu mỏ, khí bùn ao, đầm lầy. Nóđược tạo ra trong quá trình chế biến dầu mỏ, chưng cất khí than đá. Mêtan cónhiều ứng dụng, chủ yếu dùng làm nhiên liệu. Đốt cháy 1 mol mêtan có mặt ôxysinh ra 1 mol CO2 (cacbon dioxit) và 2 mol H2O (nước): CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2OMêtan là một khí gây hiệu ứng nhà kính, trung bình cứ 100 năm mỗi kg mêtan làmấm Trái Đất gấp 23 lần 1 kg CO2.Ảnh hưởng đến sức khoẻMetan hoàn toàn không độc. Nguy hiểm đối với sức khỏe là nó có thể gây bỏngnhiệt. Nó dễ cháy và có thể tác dụng với không khí tạo ra sản phẩm dễ cháy nổ.Mêtan rất hoạt động đối với các chất ôxi hoá, halogen và một vài hợp chất củahalogen. Mêtan là một chất gây ngạt và có thể thay thế ôxy trong điều kiện bìnhthường. Ngạt hơi có thể xảy ra nếu mật độ oxy hạ xuống dưới 18%.Phản ứngPhản ứng cháyTrong phản ứng cháy của mêtan có một số bước. Trước tiên, mêtan tạo ra gốcmetyl (CH3), gốc này phản ứng với ôxy sinh ra formaldehyde (HCHO hoặc H2CO)cho gốc formyl (HCO) để tạo thành cacbon monoxit. Quá trình này được gọi là sựnhiệt phân ôxi hoá: CH4 + O2 → CO2 + H2OSau đó, hydro bị ôxi hóa tạo ra H2O và giải phóng nhiệt. Quá trình này diễn ra rấtnhanh, thường chưa tới một phần nghìn giây. H2 + ½ O2 → H2OCuối cùng, CO bị ôxi hóa tạo thành CO2, và giải phóng thêm nhiệt. Quá trình nàychậm hơn quá trình trên và thường mất vài phần nghìn giây để phản ứng.Hoạt hóa HydroLiên kết cộng hóa trị giữa C-H trong metan thuộc loại bền nhất tronghydrocacbon. Tuy nhiên, metan vẫn là nguyên liệu khởi đầu chính trong sản xuấtHydro. Việc tìm kiếm các xúc tác có tác dụng thúc đẩy dễ dàng sự hoạt hóa Hydrotrong metan và các ankan bậc thấp khác là một lĩnh vực nghiên cứu khá quantrong trong công nghiệp.Tác dụng với HalogenMêtan phản ứng với Halogen cho ra Mêtylhalogenic và axít Halogenhidric, ví dụmêtan 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 + HClPhản ứng phân hủyMetan có thể bị phân hủy ở nhiệt độ trên 1000oC : CH4 → C + 2H2hoặc khi tác dụng với Cl2 dưới ánh sáng trực tiếp : CH4 + 2Cl2 → C + 4HClCách sản xuất Từ nhôm cacbua Al4C3  Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4↑ Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4↑ Từ CH3-COONa (phản ứng vôi tôi xút)  CH3-COONa + NaOH → Na2CO3 + CH4↑ Phản ứng trực tiếp có xúc tác Niken (hiệu suất rất thấp)  C + 2H2 → CH4 Từ CO  CO + 3H2 → H2O + CH4↑ Từ đường glucose (C6H12O6)  C6H12O6 → 3CO2 + 3CH4Ứng dụngNhiên liệuMêtan là một nhiên liệu quan trọng. So với than đá, đốt cháy mêtan sinh ra ít CO2trên mỗi đơn vị nhiệt giải phóng. Ở nhiều nơi, mêtan được dẫn tới từng nhà nhằmmục đích sưởi ấm và nấu ăn. Nó thường được biết tới với cái tên khí thiên nhiên.Trong công nghiệpMêtan được dùng trong nhiều phản ứng hóa công nghiệp ...