Bài 20. Hydrocarbon, alkane

I. Khái niệm hydrocarbon

Hydrocarbon là những hợp chất hữu cơ được tạo thành từ hai nguyên tố carbon và hydrogen.

Công thức chung của các hydrocarbon là C_xH_y trong đó x và y lần lượt là số nguyên tử C và H trong phân tử. Ví dụ: CH₄, C₂H₄, C₄H₆,...

Ở điều kiện thường, một số hydrocarbon là chất khí, còn lại là chất lỏng hoặc rắn. Các hydrocarbon đều nhẹ hơn nước và hầu như không tan trong nước.

II. Alkane

1. Khái niệm

Alkane là những hydrocarbon mạch hở, chỉ chứa các liên kết đơn trong phân tử.

Công thức chung của các alkane là C_nH_2n+2 (n ≥ 1), trong đó n là số nguyên tử C trong phân tử.

2. Phản ứng cháy 

Phản ứng cháy của butane toả ra nhiều nhiệt, tạo ra CO₂ và H₂O theo phương trình hoá học: 

\(2 \mathrm{C}_4\mathrm{H}_{10} + 13 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 8 \mathrm{CO}_2 + 10 \mathrm{H}_2\mathrm{O}\)

Tương tự butane, nhiều alkane khác như methane, ethane, propane,... đều rất dễ cháy. Phản ứng cháy của các alkane đều tạo ra CO₂, H₂O và toả ra nhiều nhiệt.

3. Ứng dụng làm nhiên liệu của alkane

Các alkane cháy thường sinh ra nhiều nhiệt. Vì vậy, chúng trở thành nguồn nhiên liệu quan trọng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống và sản xuất.

• Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, biogas,... được dùng để đun nấu, làm nhiên liệu cho các nhà máy luyện kim, gốm sứ, nhà máy điện,...
• Propane, butane là thành phần chính của khí hoá lỏng (LPG – Liquid Petroleum Gas) được dùng để đun nấu, làm nhiên liệu cho một số động cơ, chạy máy phát điện,...
• Xăng, dầu hoả, dầu diesel với thành phần chính là các alkane ở thể lỏng được sử dụng làm nhiên liệu cho các loại phương tiện giao thông vận tải và nhiều loại động cơ khác.