Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình CH₄ + 3Cl₂ → 3HCl + CHCl₃  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 + 3Cl₂ → 3HCl + CHCl₃

1. Phản ứng hóa học:

    CH₄ + 3Cl₂ → 3HCl + CHCl₃

2. Điều kiện phản ứng

- Ánh sáng khuếch tán hoặc đun nóng

3. Cách thực hiện phản ứng

- Khi có ánh sáng, khí metan (CH₄) phản ứng với khí clo (tỉ lệ 1:3) thu được triclo metan (CHCl₃) và hiđro clorua (HCl – khí).

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Trước khi chiếu sáng hoặc đun nóng hỗn hợp phản ứng có màu vàng (của khí clo). Sau khi phản ứng xảy ra hỗn hợp sản phẩm thu được không có 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:

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 Clo 

a.  Tác dụng với kim loại

    Đa số kim loại và có t^o để khơi màu phản ứng tạo muối clorua (có hoá trị cao nhất )

b. Tác dụng với phim kim

(cần có nhiệt độ hoặc có ánh sáng)

c. Tác dụng với nước và dung dịch kiềm

    Cl₂ tham gia phản ứng với vai trò vừa là chất ôxi hóa, vừa là chất khử.

    a. Tác dụng với nuớc

    Khi hoà tan vào nước, một phần Clo tác dụng (Thuận nghịch)

Cl₂⁰ + H₂O → HCl + HClO (Axit hipoclorơ)

    Axit hipoclorơ có tính oxy hoá mạnh, nó phá hửy các màu vì thế nước clo hay clo ẩm có tính tẩy màu do.

    b. Tác dụng với dung dịch bazơ

d. Tác dụng với muối của các halogen khác

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Cl₂ + 2FeCl₂ → 2FeCl₃

3Cl₂ + 6FeSO₄ → 2Fe₂(SO₄)₃ + 2FeCl₃

Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂

e. Tác dụng với chất khử khác

f. Phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng phân huỷ với một số hợp chất hữu cơ

6. Bạn có biết

- Phản ứng trên được gọi là phản ứng thế.

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

- Clo không chỉ thế một nguyên tử H trong phân tử metan mà có thể thế lần lượt từng nguyên tử H trong phân tử metan.

7. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Khí metan (CH₄) phản ứng với khí clo (tỉ lệ 1:3) thu được sản phẩm là :

 A. CH₃Cl, HCl

 B. CH₂Cl₂, HCl

 C. CHCl₃, HCl

 D. CCl₄, HCl

Hướng dẫn giải:

Đáp án C.

  CH₄ + 3Cl₂ → 3HCl + CHCl₃

Khi có ánh sáng, khí metan (CH₄) phản ứng với khí clo (tỉ lệ 1:3) thu được triclo metan (CHCl₃) và hiđro clorua (HCl – khí).

Ví dụ 2: Clo hóa ankan X theo tỉ lệ mol 1:3 tạo sản phẩm dẫn xuất triclo có thành phần khối lượng Clo là 89,12%. Công thức phân tử của X là :

 A. CH₄

 B. C₂H₆

 C. C₃H₈

 D. C₄H₁₀

Hướng dẫn giải:

Đáp án A. 

Ví dụ 3: Khi clo hóa một ankan Y chỉ thu được 1 dẫn xuất điclo duy nhất có tỉ khối hơi đối với H₂ là 59,75. CTPT của ankan Y là :

 A. CH₄

 B. C₂H₆

 C. C₃H₈

 D. C₄H₁₀

Hướng dẫn giải:

Đáp án A.

 C_nH_2n+2 + 3Cl₂ → C_nHnCl₂ + 3HCl

Ta có: 13n + 35,5.3 = 59,75.2 = 119,5 ⇒ n = 1 ⇒ CTPT: CH₄.