CH4 ra HCHO | CH4 + O2 → H2O + HCHO

Phương trình CH₄ + 2O₂ → H₂O + HCHO

1. Phản ứng hóa học

    CH₄ + O₂ → H₂O + HCHO

2. Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ : 600°C

- Xúc tác : NO

3. Cách thực hiện phản ứng

- khi có xúc tác, nhiệt độ thích hợp khí metan (CH₄) sẽ bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxi và nước

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Trước khi có xúc tác, nhiệt độ thích hợp thì hỗn hợp phản ứng là chất khí không màu. Sau khi có xúc tác, nhiệt độ thích hợp thì hỗn hợp sản phẩm thu được là chất lỏng không màu.

5. Tính chất hóa học 

5.1. Tính chất hóa học của Metan

Metan có thể tham gia vào một số phản ứng hóa học như sau:

Tham gia phản ứng thế với halogen clo, brom

Metan phản ứng với Halogen cho ra dẫn xuất halogen và hidro halogenua.Ví dụ đối với Cl:

CH₄+ Cl₂ → CH₃Cl + HCl

CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl

CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl

CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + HCl

Phản ứng với hơi nước tạo ra khí CO

CH₄ + H₂O = CO + H₂O

(Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ 1000, Chất xúc tác Ni).

Phản ứng cháy với oxi

Phản ứng cháy hoàn toàn:

CH₄ + 2O₂→ CO₂+ 2H₂O

Phản ứng cháy không hoàn toàn: Được dùng trong sản xuất fomanđehit, bột than, khí đốt,…

(đốt trong điều kiện thiếu không khí)

Phản ứng phân hủy tạo ra axetilen

Metan bị nhiệt phân bằng cách nung nóng nhanh metan với một lượng nhỏ oxi ở nhiệt độ khoảng 1500^oC (ΔH = 397kJ/mol)

Oxi được dùng để đốt cháy 1 phần metan, cung cấp thêm nhiệt cho phản ứng.

5.2. Tích chất hóa học của Oxi (O₂)

 Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. Nguyên tử oxi có độ âm điện lớn (3,44), chỉ kém flo (3,98).

    Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim hoạt động hoá học, có tính oxi hoá mạnh. Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo), nguyên tố oxi có số oxi hoá là -2.

    Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt, ...) và các phi kim (trừ halogen). Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.

Tác dụng với kim loại

    Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ au và Pt), cần có t^o tạo oxit:

Tác dụng với phi kim

    Tác dụng với hầu hết phi kim (trừ halogen), cần có t^o tạo oxit:

    ĐB: Tác dụng với H₂ nổ mạnh theo tỉ lệ 2:1 về số mol:

Tác dụng với hợp chất

    - Tác dụng với các chất có tính khử:

    - Tác dụng với các chất hữu cơ:

6. Bạn có biết

- Phản ứng trên được gọi là phản ứng oxi hóa khử

- Tương tự metan (CH₄) các đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng đốt cháy tương tự.

7. Bài tập liên quan

Câu 1: Oxi hóa không hoàn toàn 3,2g một ankan A thì thu được 3,6 g nước và dẫn xuất chứa oxi của ankan đó. Tìm CTPT của ankan A.

 A. CH₄

 B. C₂H₆

 C. C₃H₈

 D. C₄H₁₀

Hướng dẫn giải:

Chọn A.

Câu 2: Chọn đúng sản phẩm của phản ứng sau : CH₄ + O₂ → (điều kiện: nhiệt độ,xúc tác thích hợp).

 A. CO₂, H₂O

 B. CO, H₂O

 C. HCHO, H₂O

 D. C, H₂O

Hướng dẫn giải:

Chọn C.

Khi có nhiệt độ xúc tác thích hợp thì khí metan sẽ bị oxi hóa không hoàn toàn tạo ra dẫn xuất chứa oxi và nước.

Câu 3: Điều kiện của phản ứng giữa khí metan(CH₄) với khí oxi trong không khí (metan bị oxi không hoàn toàn):

 A. Có ánh sáng

 B. Có NO làm xúc tác

 C. Có nhiệt độ thích hợp

 D. Cả B và C đều đúng

Hướng dẫn giải:

Chọn D.

Khi có nhiệt độ xúc tác thích hợp thì khí metan sẽ bị oxi hóa không hoàn toàn tạo ra dẫn xuất chứa oxi và nước.

Câu 4. Nhận xét nào sau đây là sai?

A. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của các ankan tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

B. Các ankan không tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.

C. Các ankan có khả năng phản ứng cao.

D. Các ankan đều nhẹ hơn nước

Hướng dẫn giải

Đáp án: C

Câu 5: Trong các ankan đồng phân của nhau, chất nào có nhiệt độ sôi cao nhất?

A. Đồng phân mạch không nhánh

B. Đồng phân mạch phân nhánh nhiều nhất

C. Đồng phân isoankan

D. Đồng phân tert-ankan

Hướng dẫn giải

Đáp án: A

Câu 6. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Các ankan là những chất tan tốt trong nước

B. Các ankan đều có khối lượng riêng lớn hơn 1g/ml.

C. Ankan có đồng phân mạch cacbon.

D. Có 4 ankan đồng phân cấu tạo của nhau có cùng công thức phân tử C₄H₁₀.

Hướng dẫn giải

Đáp án: C

Giải thích:

A sai vì ankan hầu như không tan trong nước.

B sai vì ankan nhẹ hơn nước nên khối lượng riêng nhỏ hơn 1g/ml.

D sai vì C₄H₁₀ chỉ có 2 ankan đồng phân là CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ và (CH₃)₃CH.

Xem thêm các phương trình hóa học liên quan khác: 

C4H10 ra CH4 | C4H10 ra C3H6 | C4H10 → CH4 + C3H6

C3H8 ra C2H4 | C3H8 ra CH4 | Cracking propan | C3H8 → CH4 + C2H4

Al4C3 ra CH4 l Nhôm cacbua ra Metan | Al4C3 + HCl → AlCl3 + CH4

CH4 ra HCl l CH4 ra CH3Cl | CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

Al4C3 + H2O → CH4 + Al(OH)3 | Al4C3 ra CH4