Với bài viết về Công thức hợp chất khí với hidro của Cacbon (C) hay Công thức hợp chất khí với hydrogen của Carbon bao gồm nội dung về công thức oxit cao nhất, kiến thức mở rộng và bài tập vận dụng. Mời các bạn đón xem:

Công thức hợp chất khí với hidro của Cacbon (C)

I. Công thức hợp chất khí với hidro của C

Công thức hợp chất khí với hydrogen của carbon là: CH₄.

Giải thích:

C (Z = 6) có cấu hình electron là: 1s²2s²2p².

⇒ Carbon thuộc nhóm IVA trong bảng tuần hoàn.

Do đó, công thức hợp chất khí với hydrogen của carbon là: CH₄.

II. Mở rộng kiến thức về CH₄

1. Cấu tạo phân tử

- Công thức cấu tạo:

2. Tính chất vật lý

- Methane là chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí (d =16/29) và rất ít tan trong nước. Trong tự nhiên, methane có nhiều trong các mỏ khí (khí thiên nhiên), trong dầu mỏ (khí dầu mỏ hay khí đồng hành), trong các mỏ than (khí mỏ than), trong bùn ao (khí bùn ao), trong khí biogas.

3. Tính chất hóa học

- Tác dụng với oxygen: Methane cháy tạo thành khí carbon dioxide và hơi nước.

CH₄ + 2O₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ CO₂ + 2H₂O

+ Phản ứng trên tỏa nhiều nhiệt. Hỗn hợp gồm một thể tích methane và hai thể tích oxygen là hỗn hợp nổ mạnh.

- Tác dụng với chlorine: Methane tác dụng với chlorine khi có ánh sáng.

CH₄ + Cl₂ $\stackrel{ánhsáng}{\to }$ CH₃Cl + HCl

+ Phản ứng trên, nguyên tử hydrogen của methane được thay thế bởi nguyên tử chlorine. Vì vậy phản ứng trên được gọi là phản ứng thế.

- Phản ứng nhiệt phân:

2CH₄ $\underset{làmlạnhnhanh}{\overset{{1500}^{\circ }C}{\to }}$C₂H₂ + 3H₂

4. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

- Khi cần một lượng nhỏ methane, người ta nung sodium acetate với vôi tôi xút, hoặc có thể cho aluminium carbide tác dụng với nước:

b. Trong công nghiệp

- Methane và các đồng đẳng được tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ.

5. Ứng dụng

- Methane cháy tỏa nhiều nhiệt, vì vậy nó được dùng làm nhiên liệu trong đời sống và trong sản xuất.

- Methane là nguyên liệu để điều chế hydrogen theo sơ đồ:

Methane + Nước $\underset{Xúctác}{\overset{Nhiệt}{\to }}$carbon dioxide + hydrogen

- Methane còn được dùng để điều chế bột than và nhiều chất khác.

III. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Tính chất vật lí cơ bản của khí methane là

A.chất lỏng, không màu, tan nhiều trong nước.

B.chất khí, màu vàng lục, tan nhiều trong nước.

C. chất khí, không màu, mùi xốc, nặng hơn không khí, ít tan trong nước.

D.chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Câu 2: Phản ứng hóa học đặc trưng của methane là

A. Phản ứng thế.

B. Phản ứng cộng.

C. Phản ứng oxi hóa - khử.

D. Phản ứng phân hủy.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Do liên kết giữa C và H trong phân tử CH₄ là liên kết σ nên phản ứng đặc trưng của methane là phản ứng thế. 

Câu 3: Điều kiện để phản ứng giữa methane và chlorine xảy ra:

A. Có bột sắt làm xúc tác.

B. Có acid làm xúc tác.

C. Làm lạnh nhanh.

D. Có ánh sáng.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Methane tác dụng với chlorine khi có ánh sáng:

CH₄ + Cl₂ $\stackrel{ánhsáng}{\to }$ CH₃Cl + HCl