Mở đầu: Quan sát hình 20.1 và dự đoán vai trò của chất lỏng có trong bật lửa có gas. Chất lỏng trong bật lửa gas là hydrocarbon thuộc loại alkane. Vậy alkane là gì?
Trả lời:
- Alkane là những hydrocarbon mạch hở, chỉ chứa các liên kết đơn trong phân tử, có công thức chung là CnH2n+2(n>=1). Alkane dễ chãy, tạo ra CO2, H2O và sinh ra nhiều nhiệt.
I. Khái niệm Hydrocarbon
Câu hỏi 1: Xăng và dầu hỏa là những hỗn hợp của hydrocarbon ở dạng lỏng. Dự đoán hiện tượng xảy ra khi cho xăng và dầu hỏa vào nước.
Trả lời:
- Hiện tượng khi cho xăng và dầu hỏa vào nước là hỗn hợp phân thành 2 lớp, nước nằm bên dưới.
II. Alkane
Câu hỏi 2: Chỉ ra các alkane trong những hydrocarbon sau:
(a) CH3 – CH2 – CH3
(b) CH2 = CH2
(c) CH3 – CH2 – CH2 – CH3
(d)
Trả lời:
(a); (c) là chất thuộc alkane
Luyện tập 1: Hydrocarbon A là alkane có khối lượng phân tử là 44 amu. Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của A.
Trả lời:
- Ta có alkane có công thức phân tử là CnH2n+2 => 12n+(2n+2)x1=44
=>n=3 vậy công thức phân tử của A là C3H8
- Công thức cấu tạo:
Thực hành: Thí nghiệm
Chuẩn bị
• Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, giá thí nghiệm, ống hút nhỏ giọt.
• Hoá chất: butane (trong bật lửa gas), nước vôi trong.
Tiến hành thí nghiệm và thảo luận
• Lắp ống nghiệm vào giá, bật bật lửa gas và đưa vào gần miệng ống nghiệm đến khi thấy thành ống nghiệm mờ đi thì dừng lại (hình 20.2).
• Xoay ống nghiệm lại, cho khoảng 5 ml nước vôi trong vào ống nghiệm và lắc nhẹ.
• Quan sát thí nghiệm, mô tả và giải thích các hiện tượng xảy ra.
Trả lời:
Khi đốt cháy butane trong bật lửa có gas thì sản phẩm (hơi nước + CO2) đi vào trong ống nghiệm làm mờ thành ống nghiệm.
Khi cho nước vôi trong vào ống nghiệm thì thấy dung dịch có vẩn đục.
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Câu hỏi 3: Hiện tượng nào trong thí nghiệm chứng tỏ butane cháy tạo ra khí CO2?
Trả lời:
- Khi đốt cháy butane tạo ra khí, dẫn khí vào cốc nước vôi trong. Nước vôi trong tạo ra vẩn đục trắng chứng tỏ butane cháy tạo ra khí CO2
Luyện tập 2: Tính lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hỗn hợp gồm 0,4 mol butane và 0,6 mol propane. Biết rằng lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol butane và 1 mol propane lần lượt là 2877 kJ và 2 220 kJ.
Trả lời:
- Tổng lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hỗn hợp sẽ là tổng năng lượng từ butane và propane: 0,4x2877+0,6x2220=2482,8kj
Tìm hiểu thêm: Biogas được sản xuất trong một số trang trại ở nước ta và nhiều nước trên thế giới. Vậy biogas được tạo ra như thế nào?
Trả lời:
- Biogas còn được biết với tên gọi khác là khí sinh học, đây là hỗn hợp khí methane (CH4) và một số khí khác hình thành từ quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Biogas được sản xuất bằng cách ủ kín các chất thải hữu cơ trong chăn nuôi, rác thải sinh hoạt.
Vận dụng: Khí thiên nhiên và khí mỏ dầu là nhiên liệu ít gây ô nhiễm hơn so với than mỏ, có hiệu quả cao trong sản xuất công nghiệp. Kể tên một số nhà máy sử dụng khí thiên nhiên hoặc khí mỏ dầu làm nhiên liệu ở nước ta.
Trả lời:
- Một số nhà máy sử dụng khí thiên nhiên: nhà máy Dung Quất, nhà máy Bạch Hổ,..