Tại sao người ta chọn alkane làm nhiên liệu cho động cơ và làm chất đốt?

Câu hỏi: Tại sao người ta chọn alkane làm nhiên liệu cho động cơ và làm chất đốt?

Alkane là các hydrocarbon no mạch hở chỉ chứa liên kết đơn (liên kết 𝜎) C – H và C – C trong phân tử.. Chính cấu trúc này đã mang lại cho chúng những tính chất đặc biệt, khiến chúng trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhiên liệu cho động cơ và làm chất đốt.

- Dễ cháy và tỏa nhiều nhiệt: Khi đốt cháy, alkane phản ứng với oxy tạo thành carbon dioxide (CO₂) và nước (H₂O), đồng thời giải phóng một lượng nhiệt lớn. Nhiệt lượng này được chuyển hóa thành năng lượng cơ học để vận hành động cơ.

- Có sẵn trong tự nhiên: Alkane là thành phần chính của dầu mỏ và khí tự nhiên - hai nguồn năng lượng hóa thạch phong phú nhất trên Trái Đất. Việc khai thác và chế biến chúng để sản xuất nhiên liệu là tương đối dễ dàng và kinh tế.

- Dễ bảo quản và vận chuyển: Alkane thường ở dạng lỏng hoặc khí ở điều kiện thường, dễ dàng chứa đựng trong các thùng chứa và vận chuyển bằng đường ống hoặc tàu biển.

- Tính trơ: Alkane tương đối trơ về mặt hóa học, ít phản ứng với các chất khác, giúp chúng ổn định trong quá trình sử dụng và bảo quản.

Một số ví dụ về alkane được sử dụng làm nhiên liệu:

- Metan (CH₄): Thành phần chính của khí thiên nhiên, được sử dụng rộng rãi làm nhiên liệu cho các hộ gia đình và công nghiệp.

- Etan (C₂H₆): Cũng là thành phần của khí thiên nhiên, được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất ethylene - một hóa chất quan trọng trong công nghiệp hóa chất.

- Propan (C₃H₈) và Butan (C₄H₁₀): Được nén thành khí hóa lỏng, sử dụng làm nhiên liệu cho bếp gas, bật lửa và các thiết bị sưởi nhỏ.-

- Xăng và dầu diesel: Là hỗn hợp của nhiều loại alkane có khối lượng phân tử khác nhau, được sử dụng rộng rãi làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong của ô tô, xe máy và các phương tiện giao thông khác.