HYDROCARBON - ALKANE - LÝ THUYẾT
HYDROCARBON, ALKANE
I. KHÁI NIỆM HYDROCARBON
- Hydrocarbon là những hợp chất hữu cơ được tạo thành từ hai nguyên tố: carbon và hydrogen.
- Công thức chung của các hydrocarbon là CₓHᵧ, trong đó x và y lần lượt là số nguyên tử C và H trong phân tử.
Ví dụ: CH₄, C₂H₄, C₄H₆,…
- Ở điều kiện thường:
+ Một số hydrocarbon là chất khí.
+ Một số khác là chất lỏng hoặc chất rắn.
+ Các hydrocarbon đều nhẹ hơn nước và hầu như không tan trong nước.
II. ALKANE
1. Khái niệm
- Alkane là hydrocarbon mạch hở, chỉ chứa liên kết đơn (C–C, C–H) trong phân tử.
- Thành phần phân tử của các alkane hơn kém nhau một hay nhiều nhóm –CH₂–.
- Công thức chung: CₙH₂ₙ₊₂ (với n ≥ 1, n là số nguyên dương).
Bảng: Tên gọi và công thức của một số alkane (từ C₁ đến C₄).
2. Phản ứng cháy
- Phản ứng cháy của alkane trong không khí tạo ra sản phẩm chủ yếu là \(CO_{2}\) và \(H_{2}O\).
Ví dụ:
\(CH_{4} + 2O_{2} \xrightarrow{t^{\circ}} CO_{2} + 2H_{2}O\)
\(C_{3}H_{8} + 5O_{2} \xrightarrow{t^{\circ}} 3CO_{2} + 4H_{2}O\)
\(2C_{4}H_{10} + 13O_{2} \xrightarrow{t^{\circ}} 8CO_{2} + 10H_{2}O\)
- Nhận xét: số mol \(CO_{2}\) < số mol \(H_{2}O\).
- Phản ứng cháy của alkane tỏa nhiều nhiệt nên alkane được dùng làm nhiên liệu (khí hóa lỏng, nhiên liệu lỏng, nhiên liệu rắn).
3. Ứng dụng làm nhiên liệu
- Nhiên liệu khí hóa lỏng:
+ Khí propane và butane được hóa lỏng, dùng làm nhiên liệu cho bật lửa, bếp gas,…
- Nhiên liệu lỏng:
+ Các alkane ở trạng thái lỏng có thể dùng làm nhiên liệu dưới dạng xăng, dầu hỏa, dầu diesel, nhiên liệu phản lực (jet fuel).
- Nhiên liệu rắn:
+ Các alkane ở trạng thái rắn có thể dùng làm nhiên liệu dưới dạng nến paraffin.
Ghi nhớ:
- Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, biogas,… dùng để đun nấu, làm nhiên liệu trong luyện kim, gốm sứ, phát điện.
- Propane, butane là thành phần chính của khí hóa lỏng (LPG), dùng để đun nấu, nhiên liệu cho động cơ, máy phát điện.
- Xăng, dầu hỏa, dầu diesel có thành phần chính là các alkane ở thể lỏng, được sử dụng làm nhiên liệu cho giao thông vận tải và nhiều loại động cơ.