Điều chế và ứng dụng của ankan

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:

C_nH_2n+2-x(COONa)_x + xNaOH → C_nH_2n+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.