CH4 là khí gì? Tính chất hóa học và ứng dụng của CH4 trong đời sống

CH4 là khí gì? Đây là một loại khí quen thuộc trong cuộc sống và có khá nhiều trong tự nhiên. Chắc hẳn bạn đang thắc mắc đây là khí gì và ứng dụng của CH4 trong đời sống và trong công nghiệp. Cùng Kovacova khám phá về chủ đề này trong bài viết dưới đây!

CH4 là khí gì?

CH4 là khí metan hay còn gọi là khí bùn ao, có kí hiệu là CH_4.

CH4 là thành phần chính của khí dầu mỏ, có trong tự nhiên khá nhiều, và được tạo ra trong quá trình chế biến, chưng cất hay sản xuất khí dầu mỏ, xuất hiện nhiều trong những gia đình (như trong các bình gas).

Các tính chất vật lí của khí metan CH₄

• Metan là một chất khí không màu, không mùi và không vị.
• Đây là một khí rất độc và dễ bắt cháy, tạo ra lửa màu xanh.
• CH₄ hóa lỏng khi ở -162°C, còn hóa rắn ở -183°C.
• Điểm bốc cháy: 537 °C.
• Khối lượng riêng của metan: 0.717 kg/m³
• Đây là chất không có khả năn hòa tan trong các dung môi phân cực vì không có sự kết liên giữa những hidro, chúng chỉ tan trong dung môi không phân cực.
• CH₄ không có tính dẫn điện.

Các đặc điểm tính chất hóa học của CH₄

Metan có thể tham gia vào các phản ứng hóa học như sau:

1. Tham gia phản ứng thế với halogen clo và 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

2. Phản ứng với hơi nước để tạo ra khí CO

CH4 + H2O = CO + H2O

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

3. Phản ứng cháy với oxi

Phản ứng cháy hoàn toàn:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + Q

Q= −891 kJ/mol ở 25^oC, 1 atm

Phản ứng cháy không hoàn toàn: Được dùng trong sản xuất fomanđehit, bột than và khí đốt…

(đốt ở trong điều kiện thiếu không khí)

4. Phản ứng phân hủy tạo ra axetilen

Metan bị nhiệt phân bằng cách nung nóng nhanh metan với một lượng nhỏ oxi ở trong nhiệt độ khoảng 1500^oC (ΔH = 397kJ/mol)

Oxi được dùng để đốt cháy 1 phần metan và cung cấp thêm nhiệt cho phản ứng.

Các ứng dụng cần thiết của metan trong cuộc sống

Metan được ứng dụng rất nhiều trong đời sống và cả trong sản xuất:

1. CH4 được dùng làm nhiên liệu

CH4 là một nhiên liệu không thể thiếu trong cuộc sống, đặc biệt chúng có trong khí gas. Khi nấu bằng khí gas hay đồ sưởi ấm sẽ giúp bạn giảm bớt lượng thải CO, CO₂ ra ngoài không khí thay vì dùng bằng than hay củi.

2. Ứng dụng trong ngành công nghiệp

Metan tham gia nhiều trong những phản ứng hóa học ở nhiều dạng khác nhau: rắn, lỏng, khí. Trong các ngành công nghiệp hóa học, metan là chất liệu tạo ra một số chất quan trọng như hydro, methanol, axit axetic và anhydrit axetic.

Metan có ở đâu trong tự nhiên?

• Tạo ra từ các khí thải của việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, hay cháy rừng.
• CH₄ còn có trong giai đoạn sinh học như ở trong ruột của động vật, tiêu điểm là sự men hóa trong đường ruột, dạ dày của động vật nhai lại.

• Tạo ra do sự phân hủy kị khí ở những nơi ao hồ, đầm lầy hay trầm tích dưới đáy biển… Dưới hầm cầu chúng cũng xuất hiện vì sự lên men yếm khí.
• CH4 là một trong những thành phần chính của khí tự nhiên, đặc biệt là khí dầu mỏ, do đó mà chúng rất dễ bắt cháy.
• CH4 còn có nhiều ở trong các hang động, đá giếng sâu. Bởi thế, tuyệt đối không nên tự ý đi xuống dưới giếng, hố sâu khi không được chuẩn bị kĩ càng.

Lưu ý:

• Tuy khí metan không độc trực tiếp nhưng cũng gây khá nhiều nguy hiểm cho con người như: dễ bắt cháy gây nổ, dự trữ quá nhiều sẽ gây ngạt thở, hay gây nhiễm độc khí CO.
• Chúng còn là một trong những chất tạo nên tình trạng hiệu ứng nhà kính, nóng lên toàn cầu, gây nguy hiểm đến con người và các loài sinh vật.

Trên đây, Kovacova đã giải đáp cho bạn về ch4 là khí gì. Hy vọng những thông tin trên hữu ích với bạn. Cảm ơn bạn đã đọc bài viết của chúng tôi.

>>Xem thêm: Công thức tính độ tan