PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

I. Khái niệm hydrocarbon và alkane

Hydrocarbon là loại hợp chất hữu cơ mà thành phần phân tử chỉ chứa hai nguyên tố: carbon và hydrogen. Hydrocarbon gồm nhiều loại khác nhau như alkane, alkene…

Alkane là những hydrocarbon mạch hở, phân tử chỉ chứa các liên kết đơn (C–C và C–H).

Cách nhận biết alkane: Một chất là alkane khi thoả đồng thời 3 điều kiện:

• Chỉ chứa C và H (là hydrocarbon)
• Mạch hở (không có vòng)
• Chỉ có liên kết đơn (không có liên kết đôi hay ba)

Ví dụ phân biệt:

Lưu ý: Ethylene ($C_2H_4$, $CH_2=CH_2$) là hydrocarbon nhưng không phải alkane vì có liên kết đôi C=C.

II. Cấu tạo phân tử và danh pháp của alkane

1. Bảng các alkane từ C1 đến C4

2. Đặc điểm và công thức chung

• Khi tăng thêm 1 nguyên tử C thì số nguyên tử H tăng thêm 2 (tức hơn kém nhau nhóm $CH_2$).
• Tên gọi các alkane đều có đuôi –ane: methane, ethane, propane, butane.
• Công thức chung của alkane:

$$C_nH_{2n+2} \quad (n \geq 1, ; n \text{ là số nguyên dương})$$

Ví dụ kiểm tra: $n = 3$ → $C_3H_{2 \times 3 + 2} = C_3H_8$ (propane) ✓

III. Phản ứng cháy của alkane

1. Phản ứng đốt cháy hoàn toàn

Khi đốt cháy alkane trong không khí, sản phẩm chủ yếu là khí carbon dioxide ($CO_2$) và hơi nước ($H_2O$). Phản ứng toả nhiệt mạnh.

Các PTHH cụ thể:

$$CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{t^o} CO_2 + 2H_2O$$

$$2C_2H_6 + 7O_2 \xrightarrow{t^o} 4CO_2 + 6H_2O$$

$$C_3H_8 + 5O_2 \xrightarrow{t^o} 3CO_2 + 4H_2O$$

$$C_4H_{10} + \dfrac{13}{2}O_2 \xrightarrow{t^o} 4CO_2 + 5H_2O$$

Hoặc nhân 2: $2C_4H_{10} + 13O_2 \xrightarrow{t^o} 8CO_2 + 10H_2O$

Phương trình tổng quát đốt cháy alkane:

$$C_nH_{2n+2} + \dfrac{3n+1}{2}O_2 \xrightarrow{t^o} nCO_2 + (n+1)H_2O$$

2. Cháy không hoàn toàn

Khi thiếu $O_2$, một phần alkane cháy không hoàn toàn tạo muội than (carbon) và carbon monoxide ($CO$) – đây là khí rất độc.

3. Tính chất hoá học khác

Alkane khá bền ở điều kiện thường, không phản ứng với acid, base và nhiều chất khác.

IV. Ứng dụng làm nhiên liệu của alkane

Do phản ứng cháy toả nhiệt mạnh, alkane được sử dụng rộng rãi làm nhiên liệu dưới nhiều hình thức:

Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy 1 mol alkane:

Câu hỏi đúng/sai – Củng cố lý thuyết

Câu 1. Về hydrocarbon:

(a) “Công thức chung của hydrocarbon là $C_xH_yO$.” → SAI. Hydrocarbon chỉ chứa C và H, không có O. Công thức chung là $C_xH_y$.

(b) “Methane ($CH_4$) là một hydrocarbon.” → ĐÚNG. $CH_4$ chỉ chứa C và H.

(c) “Hydrocarbon không bao giờ tồn tại ở dạng khí.” → SAI. Nhiều hydrocarbon ở thể khí ở điều kiện thường ($CH_4$, $C_2H_6$, $C_3H_8$…).

(d) “Để phân biệt các loại hydrocarbon, cần xem xét số nguyên tử C và H trong phân tử.” → ĐÚNG. Cần xét thành phần và loại liên kết.

Câu 2. Về alkane:

(a) “Methane ($CH_4$) là một alkane.” → ĐÚNG.

(b) “Alkane có công thức chung $C_nH_{2n+2}$ ($n \geq 1$).” → ĐÚNG.

(c) “Trong phân tử alkane, các nguyên tử carbon chỉ có thể tạo liên kết đôi.” → SAI. Alkane chỉ chứa liên kết đơn, không có liên kết đôi hay ba.

(d) “Để xác định hydrocarbon có phải alkane không, cần kiểm tra số lượng và loại liên kết.” → ĐÚNG.

Câu 3. Về phản ứng cháy:

(a) “Phản ứng cháy của methane tạo $CO_2$ và $H_2O$.” → ĐÚNG.

(b) “Phản ứng cháy của propane không sinh ra nước.” → SAI. $C_3H_8 + 5O_2 \to 3CO_2 + 4H_2O$. Luôn sinh ra nước.

(c) “Phản ứng cháy butane cần lượng $O_2$ lớn hơn methane.” → ĐÚNG. Butane ($\dfrac{13}{2}$ mol $O_2$) cần nhiều $O_2$ hơn methane (2 mol $O_2$).

(d) “Để an toàn khi dùng alkane làm nhiên liệu, cần kiểm soát lượng $O_2$.” → ĐÚNG. Thiếu $O_2$ gây cháy không hoàn toàn → sinh $CO$ độc.

Câu 4. Về phân loại hydrocarbon:

(a) “Hydrocarbon thơm chứa vòng benzene.” → ĐÚNG.

(b) “Hydrocarbon no chứa ít nhất một liên kết đôi hoặc ba.” → SAI. Hydrocarbon no (alkane) chỉ chứa liên kết đơn. Có liên kết đôi/ba là hydrocarbon không no.

(c) “Hydrocarbon không no chứa các liên kết đơn giữa các nguyên tử carbon.” → SAI. Hydrocarbon không no phải có ít nhất 1 liên kết đôi hoặc ba.

Câu 5. Về công thức chung:

(a) “Công thức chung của alkane là $C_nH_{2n}$.” → SAI. Đúng là $C_nH_{2n+2}$.

(b) “Alkane chỉ có thể tồn tại ở trạng thái khí.” → SAI. Alkane có thể ở thể khí ($CH_4$ đến $C_4H_{10}$), lỏng (xăng, dầu) hoặc rắn (nến paraffin).

(c) “Methane, ethane và propane đều là alkane.” → ĐÚNG.

PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Nhận biết hydrocarbon và alkane từ công thức

Phương pháp:

Bước 1 – Có phải hydrocarbon? Kiểm tra phân tử chỉ có C và H hay không.

Bước 2 – Có phải alkane? Kiểm tra 2 điều kiện:

• Mạch hở (không có vòng)
• Chỉ có liên kết đơn (không có liên kết đôi =, ba ≡)

Mẹo nhanh bằng CTPT: Nếu CTPT có dạng $C_nH_{2n+2}$ → là alkane.

Kiểm tra: Thế $n$ vào $2n + 2$, nếu số H khớp → alkane.

Ví dụ mẫu

Cho các chất: (A) $CH_3–CH_3$; (B) $CH_2=CH–CH_3$; (C) $CH_3–CH_2–OH$; (G) $CH_3–CH(CH_3)–CH_3$; (H) $CH_2=CH–CH=CH_2$; (I) $CH_4$. Chất nào là hydrocarbon? Chất nào là alkane?

Giải:

→ Hydrocarbon: A, B, G, H, I. → Alkane: A, G, I.

Bài tập tương tự

Cho các chất: $C_3H_8$, $C_2H_4$, $C_5H_{12}$, $C_2H_2$, $C_6H_6$, $C_4H_{10}$. Đâu là alkane?

Giải: Kiểm tra CTPT có dạng $C_nH_{2n+2}$:

• $C_3H_8$: $2 \times 3 + 2 = 8$ ✓ → Alkane
• $C_2H_4$: $2 \times 2 + 2 = 6 \neq 4$ → Không
• $C_5H_{12}$: $2 \times 5 + 2 = 12$ ✓ → Alkane
• $C_2H_2$: $2 \times 2 + 2 = 6 \neq 2$ → Không
• $C_6H_6$: $2 \times 6 + 2 = 14 \neq 6$ → Không
• $C_4H_{10}$: $2 \times 4 + 2 = 10$ ✓ → Alkane

→ Alkane: $C_3H_8$, $C_5H_{12}$, $C_4H_{10}$.

Dạng 2: Viết CTCT và gọi tên alkane (C1–C4)

Phương pháp:

1. Từ CTPT, xác định số C.
2. Viết mạch C (thẳng hoặc nhánh, nếu có).
3. Bổ sung H sao cho mỗi C đủ 4 liên kết.
4. Gọi tên theo quy tắc: Meth- (1C), Eth- (2C), Prop- (3C), But- (4C) + đuôi -ane.

Bảng tóm tắt:

Ví dụ mẫu

Viết tất cả các CTCT mạch hở của alkane có CTPT $C_4H_{10}$. Gọi tên.

Giải:

$C_4H_{10}$ có 4C, kiểm tra: $2 \times 4 + 2 = 10$ ✓ → alkane.

CTCT 1 – Mạch thẳng:

$$CH_3–CH_2–CH_2–CH_3 \quad \text{(Butane)}$$

CTCT 2 – Mạch nhánh:

$$CH_3–CH(CH_3)–CH_3 \quad \text{(Isobutane / 2-methylpropane)}$$

→ $C_4H_{10}$ có 2 CTCT.

Bài tập tương tự

Viết CTCT thu gọn của: methane, ethane, propane. Cho biết alkane nào chỉ có 1 CTCT duy nhất.

Giải:

• Methane ($CH_4$): $CH_4$ → 1 CTCT
• Ethane ($C_2H_6$): $CH_3–CH_3$ → 1 CTCT
• Propane ($C_3H_8$): $CH_3–CH_2–CH_3$ → 1 CTCT

Cả 3 alkane trên đều chỉ có 1 CTCT (vì số C ít, không thể tạo mạch nhánh).

Dạng 3: Viết PTHH phản ứng cháy của alkane

Phương pháp:

Bước 1: Viết sơ đồ: $C_nH_{2n+2} + O_2 \to CO_2 + H_2O$

Bước 2: Cân bằng:

• Số C: $n$ mol $CO_2$
• Số H: $2n + 2$ nguyên tử H → $n + 1$ mol $H_2O$
• Số O vế phải: $2n + (n + 1) = 3n + 1$ nguyên tử O → $\dfrac{3n+1}{2}$ mol $O_2$

Công thức tổng quát:

$$C_nH_{2n+2} + \dfrac{3n+1}{2}O_2 \xrightarrow{t^o} nCO_2 + (n+1)H_2O$$

Mẹo: Nếu hệ số $O_2$ là phân số, nhân cả 2 vế với 2 để có hệ số nguyên.

Ví dụ mẫu

Viết PTHH đốt cháy hoàn toàn: a) methane; b) ethane.

Giải:

a) Methane ($CH_4$, $n = 1$):

$$CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{t^o} CO_2 + 2H_2O$$

b) Ethane ($C_2H_6$, $n = 2$):

$$2C_2H_6 + 7O_2 \xrightarrow{t^o} 4CO_2 + 6H_2O$$

(Hoặc: $C_2H_6 + \dfrac{7}{2}O_2 \to 2CO_2 + 3H_2O$)

Bài tập tương tự

Viết PTHH đốt cháy hoàn toàn pentane ($C_5H_{12}$).

Giải:

$n = 5$: Hệ số $O_2 = \dfrac{3 \times 5 + 1}{2} = 8$

$$C_5H_{12} + 8O_2 \xrightarrow{t^o} 5CO_2 + 6H_2O$$

Dạng 4: Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy alkane

Phương pháp:

Cách 1 – Tính nhiệt lượng khi đốt 1 gam:

$$Q_{1g} = \dfrac{Q_{1mol}}{M}$$

Cách 2 – Tính nhiệt lượng khi đốt $m$ gam:

$$Q = n \times Q_{1mol} = \dfrac{m}{M} \times Q_{1mol}$$

Cách 3 – Hỗn hợp khí (tỉ lệ thể tích = tỉ lệ mol):

Nếu hỗn hợp gồm 2 alkane với tỉ lệ mol $a : b$, tính mol từng chất rồi cộng nhiệt lượng.

Ví dụ mẫu 1

Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam mỗi alkane: methane, ethane, propane, butane. Alkane nào toả nhiều nhiệt nhất trên 1 gam?

Giải:

→ Đốt 1 gam methane toả ra nhiều nhiệt nhất ($55{,}69$ kJ/g).

Ví dụ mẫu 2

Gas trong bình là hỗn hợp propane và butane có tỉ lệ thể tích $1 : 1$. Tính nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy 1 kg gas này.

Giải:

Tỉ lệ thể tích $1 : 1$ = tỉ lệ mol $1 : 1$.

Gọi $n_{C_3H_8} = n_{C_4H_{10}} = x$ mol.

Khối lượng hỗn hợp: $44x + 58x = 102x = 1000$ gam (1 kg)

$$x = \dfrac{1000}{102} \approx 9{,}804 \text{ mol}$$

Nhiệt lượng:

$$Q = x \times 2220 + x \times 2878 = 9{,}804 \times (2220 + 2878)$$

$$Q = 9{,}804 \times 5098 \approx 49981 \text{ kJ} \approx 49{,}98 \times 10^3 \text{ kJ}$$

Bài tập tương tự

Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 100 gam propane. Biết đốt 1 mol propane toả ra 2 220 kJ.

Giải:

$$n_{C_3H_8} = \dfrac{100}{44} \approx 2{,}273 \text{ mol}$$

$$Q = 2{,}273 \times 2220 \approx 5046 \text{ kJ}$$

Dạng 5: Xác định alkane dựa vào sản phẩm cháy hoặc phân tử khối

Phương pháp:

Cách 1 – Từ phân tử khối: Biết $M$ → giải $12n + 2n + 2 = M$ → $14n + 2 = M$ → $n = \dfrac{M – 2}{14}$

Cách 2 – Từ sản phẩm cháy:

$$C_nH_{2n+2} + \dfrac{3n+1}{2}O_2 \to nCO_2 + (n+1)H_2O$$

Đặc điểm quan trọng: Khi đốt cháy alkane, số mol $H_2O$ luôn lớn hơn số mol $CO_2$ (vì $n+1 > n$).

$$n_{H_2O} – n_{CO_2} = 1 \text{ (tính cho 1 mol alkane)}$$

Từ đó: $n_{\text{alkane}} = n_{H_2O} – n_{CO_2}$

Ví dụ mẫu

Hydrocarbon $X$ thuộc dãy alkane có phân tử khối bằng 30. Xác định CTPT và gọi tên.

Giải:

Alkane có CTPT $C_nH_{2n+2}$: $M = 14n + 2$

$$14n + 2 = 30 \Rightarrow n = 2$$

→ CTPT: $C_2H_6$ → Tên: Ethane.

Bài tập tương tự 1

Alkane $Y$ có phân tử khối bằng 58. Xác định CTPT.

Giải:

$$14n + 2 = 58 \Rightarrow n = 4$$

→ CTPT: $C_4H_{10}$ → Tên: Butane.

Bài tập tương tự 2

Đốt cháy hoàn toàn một alkane thu được 3 mol $CO_2$ và 4 mol $H_2O$. Xác định alkane.

Giải:

Số mol alkane: $n_{\text{alkane}} = n_{H_2O} – n_{CO_2} = 4 – 3 = 1$ mol

Số nguyên tử C trong 1 phân tử: $\dfrac{n_{CO_2}}{n_{\text{alkane}}} = \dfrac{3}{1} = 3$

→ Alkane có 3C → CTPT: $C_3H_8$ → Propane.

Dạng 6: Xác định alkane từ % khối lượng C hoặc H

Phương pháp:

Alkane $C_nH_{2n+2}$ có $M = 14n + 2$.

$$\%C = \dfrac{12n}{14n + 2} \times 100\%$$

$$\%H = \dfrac{2n + 2}{14n + 2} \times 100\%$$

Từ %C (hoặc %H) → lập phương trình tìm $n$ → CTPT.

Mẹo nhanh: Nếu biết %H thì %C = 100% – %H, rồi lập tỉ lệ.

Ví dụ mẫu

Alkane $X$ có phần trăm khối lượng hydrogen là 25%. Xác định CTPT của $X$.

Giải:

$$\%H = \dfrac{2n + 2}{14n + 2} \times 100\% = 25\%$$

$$\dfrac{2n + 2}{14n + 2} = 0{,}25$$

$$2n + 2 = 0{,}25 \times (14n + 2) = 3{,}5n + 0{,}5$$

$$2n – 3{,}5n = 0{,}5 – 2$$

$$-1{,}5n = -1{,}5 \Rightarrow n = 1$$

→ CTPT: $CH_4$ (Methane).

Bài tập tương tự 1

Alkane $Y$ có phần trăm khối lượng carbon là 83,33%. Tìm CTPT.

Giải:

$$\dfrac{12n}{14n + 2} = 0{,}8333$$

$$12n = 0{,}8333 \times (14n + 2) = 11{,}667n + 1{,}667$$

$$0{,}333n = 1{,}667 \Rightarrow n = 5$$

→ CTPT: $C_5H_{12}$.

Bài tập tương tự 2

Alkane $Z$ có phần trăm khối lượng carbon là 82,76%. Tìm CTPT.

Giải:

$$\dfrac{12n}{14n + 2} = 0{,}8276$$

$$12n = 11{,}586n + 1{,}6552$$

$$0{,}414n = 1{,}655 \Rightarrow n = 4$$

→ CTPT: $C_4H_{10}$ (Butane).

Dạng 7: Đốt cháy alkane – Dẫn sản phẩm qua nước vôi trong (tính kết tủa)

Phương pháp:

Khi dẫn sản phẩm cháy ($CO_2$) vào dung dịch nước vôi trong ($Ca(OH)_2$):

$$CO_2 + Ca(OH)_2 \to CaCO_3 \downarrow + H_2O$$

• Nếu $Ca(OH)2$ dư: toàn bộ $CO_2$ tạo kết tủa → $n{CaCO_3} = n_{CO_2}$
• Nếu $Ca(OH)_2$ không dư: có thể tạo muối tan $Ca(HCO_3)_2$, cần xét thêm.

Các bước giải:

1. Viết PTHH đốt cháy alkane → tìm $n_{CO_2}$.
2. Viết PTHH $CO_2$ + $Ca(OH)_2$ → tìm $n_{CaCO_3}$.
3. Tính $m_{\downarrow} = n_{CaCO_3} \times 100$.

Ví dụ mẫu

Đốt cháy hoàn toàn 6,4 gam methane. Dẫn toàn bộ sản phẩm qua dung dịch nước vôi trong dư. Tính khối lượng kết tủa.

Giải:

$$CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{t^o} CO_2 + 2H_2O$$

$$n_{CH_4} = \dfrac{6{,}4}{16} = 0{,}4 \text{ mol} \Rightarrow n_{CO_2} = 0{,}4 \text{ mol}$$

$Ca(OH)_2$ dư nên: $n_{CaCO_3} = n_{CO_2} = 0{,}4$ mol

$$m_{CaCO_3} = 0{,}4 \times 100 = 40 \text{ gam}$$

Bài tập tương tự 1

Đốt cháy hết 2,479 lít alkane $X$ (đkc), dẫn toàn bộ sản phẩm cháy vào nước vôi trong dư, thu được 40 gam kết tủa. Xác định CTPT của $X$.

Giải:

$$n_X = \dfrac{2{,}479}{24{,}79} = 0{,}1 \text{ mol}$$

$$n_{CaCO_3} = \dfrac{40}{100} = 0{,}4 \text{ mol} \Rightarrow n_{CO_2} = 0{,}4 \text{ mol}$$

Số C trong 1 phân tử: $\dfrac{n_{CO_2}}{n_X} = \dfrac{0{,}4}{0{,}1} = 4$

→ Alkane có 4C → CTPT: $C_4H_{10}$.

Bài tập tương tự 2

Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp hai alkane, thu được 9,45 gam $H_2O$. Dẫn sản phẩm cháy vào $Ca(OH)_2$ dư. Tính khối lượng kết tủa.

Giải:

$$n_{H_2O} = \dfrac{9{,}45}{18} = 0{,}525 \text{ mol}$$

Với hỗn hợp alkane: $n_{H_2O} – n_{CO_2} = n_{\text{alkane}}$

$$n_{CO_2} = n_{H_2O} – n_{\text{alkane}} = 0{,}525 – 0{,}15 = 0{,}375 \text{ mol}$$

$Ca(OH)_2$ dư: $n_{CaCO_3} = n_{CO_2} = 0{,}375$ mol

$$m_{CaCO_3} = 0{,}375 \times 100 = 37{,}5 \text{ gam}$$

Dạng 8: Hỗn hợp alkane (hoặc hỗn hợp chứa alkane) – Bảo toàn khối lượng

Phương pháp:

Khi đốt cháy hỗn hợp, áp dụng bảo toàn khối lượng:

$$m_{\text{hỗn hợp}} + m_{O_2} = m_{CO_2} + m_{H_2O}$$

Hoặc bảo toàn nguyên tố:

• Bảo toàn C: Tổng mol C trong hỗn hợp = $n_{CO_2}$
• Bảo toàn H: Tổng mol H trong hỗn hợp = $2 \times n_{H_2O}$
• Bảo toàn O: Mol O từ $O_2$ = $2n_{CO_2} + n_{H_2O}$

Với hỗn hợp alkane: Tính chất quan trọng: $n_{H_2O} – n_{CO_2} = n_{\text{tổng alkane}}$ (luôn đúng cho mọi hỗn hợp alkane).

Ví dụ mẫu

Đốt cháy hoàn toàn $m$ gam hỗn hợp gồm $CH_4$, $C_2H_6$ và $C_4H_{10}$, thu được 3,3 gam $CO_2$ và 4,5 gam $H_2O$. Tính $m$.

Giải:

$$n_{CO_2} = \dfrac{3{,}3}{44} = 0{,}075 \text{ mol}$$

$$n_{H_2O} = \dfrac{4{,}5}{18} = 0{,}25 \text{ mol}$$

Bảo toàn nguyên tố:

$$m_C = 0{,}075 \times 12 = 0{,}9 \text{ gam}$$

$$m_H = 0{,}25 \times 2 = 0{,}5 \text{ gam}$$

$$m = m_C + m_H = 0{,}9 + 0{,}5 = 1{,}4 \text{ gam}$$

Bài tập tương tự 1

Đốt cháy hoàn toàn 2,479 lít (đkc) hỗn hợp $A$ gồm $CH_4$, $C_2H_6$, $C_3H_8$, thu được $V$ lít $CO_2$ (đkc) và 7,2 gam $H_2O$. Tính $V$.

Giải:

$$n_A = \dfrac{2{,}479}{24{,}79} = 0{,}1 \text{ mol}$$

$$n_{H_2O} = \dfrac{7{,}2}{18} = 0{,}4 \text{ mol}$$

Với hỗn hợp alkane: $n_{CO_2} = n_{H_2O} – n_A = 0{,}4 – 0{,}1 = 0{,}3$ mol

$$V_{CO_2} = 0{,}3 \times 24{,}79 = 7{,}437 \text{ lít}$$

Bài tập tương tự 2

Đốt cháy hoàn toàn 7,437 lít (đkc) hỗn hợp hai hydrocarbon $X$ và $Y$ ($M_Y > M_X$), thu được 12,395 lít $CO_2$ (đkc) và 10,8 gam $H_2O$. Xác định CTPT của $X$.

Giải:

$$n_{\text{hh}} = \dfrac{7{,}437}{24{,}79} = 0{,}3 \text{ mol}$$

$$n_{CO_2} = \dfrac{12{,}395}{24{,}79} = 0{,}5 \text{ mol}$$

$$n_{H_2O} = \dfrac{10{,}8}{18} = 0{,}6 \text{ mol}$$

Kiểm tra: $n_{H_2O} – n_{CO_2} = 0{,}6 – 0{,}5 = 0{,}1$. Mà $n_{\text{hh}} = 0{,}3 \neq 0{,}1$.

→ Hỗn hợp không phải toàn alkane. Ta tính số C trung bình:

$$\bar{n}_C = \dfrac{n_{CO_2}}{n_{\text{hh}}} = \dfrac{0{,}5}{0{,}3} = \dfrac{5}{3} \approx 1{,}67$$

$X$ là hydrocarbon nhỏ hơn ($M_X < M_Y$) → $X$ có số C < 1,67 → $X$ có 1 nguyên tử C → $X$ là $CH_4$.

Kiểm tra: $\bar{n}_H = \dfrac{2 \times 0{,}6}{0{,}3} = 4$ → trung bình $C_{1{,}67}H_4$ → hợp lý (hỗn hợp $CH_4$ và $C_2H_4$ hoặc tương tự).

→ $X$ là $CH_4$.

SƠ ĐỒ TƯ DUY

1. Khái niệm

• 1.1. Hydrocarbon: hợp chất hữu cơ chỉ chứa C và H
• 1.2. Alkane: hydrocarbon mạch hở, chỉ liên kết đơn
• 1.3. Công thức chung: $C_nH_{2n+2}$ ($n \geq 1$)

2. Cấu tạo và danh pháp (C1–C4)

• 2.1. $CH_4$ → Methane
• 2.2. $C_2H_6$ → Ethane
• 2.3. $C_3H_8$ → Propane
• 2.4. $C_4H_{10}$ → Butane (có 2 CTCT: mạch thẳng và nhánh)
• 2.5. Đặc điểm: hơn kém nhau nhóm $CH_2$, tên đuôi –ane

3. Tính chất hoá học

• 3.1. Phản ứng cháy: $C_nH_{2n+2} + \dfrac{3n+1}{2}O_2 \to nCO_2 + (n+1)H_2O$ → toả nhiệt mạnh
• 3.2. Cháy không hoàn toàn: sinh muội than (C) + $CO$ (độc)
• 3.3. Khá bền: không phản ứng với acid, base ở điều kiện thường

4. Ứng dụng làm nhiên liệu

• 4.1. Khí hoá lỏng (LPG): propane, butane → bếp gas, bật lửa
• 4.2. Nhiên liệu lỏng: xăng, dầu hoả, dầu diesel, nhiên liệu phản lực
• 4.3. Nhiên liệu rắn: nến paraffin

SAI LẦM THƯỜNG GẶP

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu