Chemistry Labs
THCS · 12 phút

Đốt cháy hiđrocacbon: dấu hiệu biến đổi hoá học

Lần lượt đốt metan, etilen, axetilen và benzen; so sánh ngọn lửa và sản phẩm mỗi nhiên liệu tạo ra.

Mục tiêu

Nhận biết cháy là biến đổi hoá học: có chất mới (COX2\ce{CO2}, HX2O\ce{H2O}, muội than) và màu lửa phụ thuộc hàm lượng cacbon.

Dụng cụ và hoá chất

Bốn mẫu hiđrocacbon khí và nguồn oxi (ảo); bảng màu ngọn lửa.

Cách làm

  1. Chọn CHX4\ce{CH4} và đốt. Ghi lại màu ngọn lửa và chất thu được ở khí thải.
  2. Chuyển sang CX2HX4\ce{C2H4} và CX2HX2\ce{C2H2}. Quan sát ngọn lửa sáng hơn và những hạt muội đầu tiên.
  3. Kết thúc với CX6HX6\ce{C6H6} và xếp hạng bốn nhiên liệu theo độ nhiều khói.
  4. Với mỗi nhiên liệu, kiểm tra cân bằng nguyên tử: mọi C vào COX2\ce{CO2}, mọi H vào HX2O\ce{H2O} khi oxi dư.

Điều cần quan sát

  • CHX4\ce{CH4} cháy với ngọn lửa xanh trong; nhiên liệu giàu C hơn cho lửa sáng rồi nhiều khói — CX6HX6\ce{C6H6} khói nhất.
  • Cả bốn phản ứng cháy hoàn toàn đều cho cùng sản phẩm COX2\ce{CO2} và HX2O\ce{H2O} — dấu hiệu của biến đổi hoá học là có chất mới.

Giải thích

Hiđrocacbon chỉ chứa C và H nên cháy hoàn toàn trong OX2\ce{O2} dư luôn cho COX2\ce{CO2} + HX2O\ce{H2O}: CHX4+2 OX2→COX2+2 HX2O\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}, CX6HX6+152 OX2→6 COX2+3 HX2O\ce{C6H6 + 15/2 O2 -> 6CO2 + 3H2O}. Khi cục bộ thiếu oxi, cacbon thoát ra dưới dạng muội (C) và CO\ce{CO} — ánh vàng chính là muội nóng sáng. %C theo khối lượng tăng từ CHX4\ce{CH4} (75 %) lên CX6HX6\ce{C6H6} (92 %) nên lửa benzen nhiều khói nhất.

Lịch sử thí nghiệm

Những năm 1770, Lavoisier chứng minh cháy là kết hợp với oxi chứ không mất đi "flogiston" — cân kĩ, đốt hiđrocacbon luôn bảo toàn khối lượng.

Nhà hoá học liên quan

Chủ đề liên quan

Thí nghiệm ảo: một mô hình đơn giản hoá để xây dựng trực giác. Nó không thay thế thực hành thật và huấn luyện an toàn; không tự làm lại tại nhà khi không có người hướng dẫn.