Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình CH₄ + 2O₂ → CO₂ + H₂O  gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học. Mời các bạn đón xem:

Phương trình CH₄ + 2O₂ → CO₂ + H₂O

1. Phản ứng hóa học:

    CH₄ + 2O₂  CO₂ + H₂O

2. Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ

3. Cách thực hiện phản ứng

- Đốt cháy hoàn toàn khí metan (CH₄) trong không khí thì thu được khí cacbonic và nước.

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng nước vôi trong dư thấy có kết tủa trắng xuất hiện.

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:

a. 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

b. Phản ứng với hơi nước tạo ra khí CO

CH₄ + H₂O = CO + H₂O

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

c. 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)

d. 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. Tính 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.

a. Tác dụng với kim loại

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

b. 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:

c. 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 đốt cháy

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

- Nếu thiếu oxi, phản ứng cháy của ankan xảy ra không hoàn toàn: sản phẩm cháy ngoài CO₂, H₂O còn có C, CO...

- Khi đốt cháy ankan, số mol H₂O thu được sau phản ứng luôn lớn hơn số mol CO₂.

7. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít khí metan (CH₄) thì thu được khí CO₂ và H₂O. Tính thể tích khí CO₂ sinh ra. Biết thể tích các khí đều đo ở đktc.

 A. 1,12 l

 B. 2,24 l

 C. 4,48 l

 D. 6,72 l

Hướng dẫn giải:

Chọn A.

  CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Ví dụ 2: Có 2 bình khí khác nhau là CH₄ và CO₂. Để phân biệt các chất ta có thể dùng :

 A. Dung dịch nước brom

 B. Dung dịch nước vôi trong dư (Ca(OH)₂)

 C. Một kim loại

 D. Tất cả đều đúng

Hướng dẫn giải:

Chọn B.

Sục hai khí trên vào dung dịch nước vôi trong dư, bình nào làm nước vôi trong vẩn đục là khí CO₂. Bình còn lại không làm nước vôi trong vẩn đục là khí CH₄

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn m g ankan A trong không khí thì thu được 0,224 lít khí CO₂ (đktc) và 0,36 g H₂O. Tìm CTPT của A, biết khối lượng oxi phản ứng là 0,64 g.

 A. CH₄

 B. C₂H₆

 C. C₃H₈

 D. C₄H₁₀

Hướng dẫn giải:

Chọn A.

8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Ankan và hợp chất:

• CH₄ + O₂ → H₂O + HCHO

• 2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂

• CH₄ + 2Cl₂ → 2HCl + CH₂Cl₂

• CH₄ + 3Cl₂ → 3HCl + CHCl₃

• CH₄ + 4Cl₂ → 4HCl + CCl₄

• CH₄ + Br₂ → CH₃Br + HBr

• CH₄ + 2Br₂ → 2HBr + CH₂Br₂