Điều chế và ứng dụng của ankan

Kỳ thi ĐGNL ĐHQG Hà Nội

Đổi lựa chọn

Bài viết trình bày lí thuyết về điều chế và ứng dụng của ankan

I. ĐIỀU CHẾ

1. Trong phòng thí nghiệm

a. Phản ứng vôi tôi xút

${{C}_{n}}{{H}_{2n+1}}C\text{O}ONa+NaOH\xrightarrow{CaO,{{t}^{o}}}{{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}+N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}$

Tổng quát:

CnH2n+2-x(COONa)x + xNaOH → CnH2n+2 + xNa2CO3 (CaO, t0)

VD: $C{{H}_{3}}C\text{O}ONa+NaOH\xrightarrow{CaO,{{t}^{o}}}C{{H}_{4}}+N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}$

b. Cộng H2 vào hợp chất không no

${{C}_{n}}{{H}_{2n+2-2m}}+m{{H}_{2}}\xrightarrow{Ni,{{t}^{o}}}{{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}$

2. Điều chế trong công nghiệp

- Chưng cất phân đoạn dầu mỏ.

- Đi từ khí thiên nhiên và khí dầu mỏ.

- Cracking ankan : ${{C}_{n}}{{H}_{2n+2}}\xrightarrow{xt,\text{ }{{t}^{o}}}{{C}_{m}}{{H}_{2m+2}}+{{C}_{k}}{{H}_{2k}}$

3. Điều chế metan

- Từ muối của axit cacboxylic: $C{{H}_{3}}C\text{O}ONa+NaOH\xrightarrow{CaO,{{t}^{o}}}C{{H}_{4}}+N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}$

- Từ hợp chất cacbua kim loại: $A{{l}_{4}}{{C}_{3}}+12{{H}_{2}}O\xrightarrow{{}}3C{{H}_{4}}+4Al{{(OH)}_{3}}\downarrow $

-  Tổng hợp:

$\begin{align}  & C+2{{H}_{2}}\xrightarrow[{{500}^{o}}C]{Ni}C{{H}_{4}} \\ & CO+3{{H}_{2}}\xrightarrow{xt,{{t}^{o}}}C{{H}_{4}}+{{H}_{2}}O \\\end{align}$

II. ỨNG DỤNG

- Dùng làm nhiên liệu (CH4 dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại).

- Dùng làm dầu bôi trơn.

- Dùng làm dung môi.

- Để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác: CH3Cl, CH2Cl2, CCl4, CF2Cl2,…

- Đặc biệt từ CH4 điều chế được nhiều chất khác nhau: hỗn hợp CO + H2, amoniac, $CH\equiv CH$, rượu metylic, anđehit fomic.