Cách làm bài tập cracking ankan
|
Phản ứng cracking là gì? Cơ chế phản ứng cracking? Lý thuyết và bài tập phản ứng cracking?…Bài viết dưới đây của DINHNGHIA.VN sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết về chủ đề trên, cùng tìm hiểu nhé!.
Show
Mục lục
Tìm hiểu phản ứng cracking là gì?Định nghĩa phản ứng crackingTrong điều kiện có nhiệt độ, áp suất cao và xúc tác thì ankan có thể bị bẻ gãy mạch C tạo thành các ankan và anken nhỏ hơn. Cơ chế của phản ứng cracking
Một số phản ứng cracking thường gặpPhản ứng cracking butan \(C_{4}H_{10}\)Khi thực hiện phản ứng cracking butan thì sẽ thu được hỗn hợp gồm các ankan và anken như: \(C_{4}H_{8}, H_{2}, CH_{4}, C_{3}H_{6}, C_{2}H_{6}, C_{2}H_{4}\),…
\(C_{4}H_{10} \rightarrow C_{4}H_{8} + H_{2}\) \(C_{4}H_{10} \rightarrow CH_{4} + C_{3}H_{6}\) \(C_{4}H_{10} \rightarrow C_{2}H_{6} + C_{2}H_{4}\) \(C_{4}H_{10} \rightarrow C_{3}H_{8} + CH_{2}\)  Phản ứng cracking pentan \(C_{5}H_{12}\)Khi thực hiện cracking butan thì sẽ thu được hỗn hợp gồm các ankan và anken như: \(C_{5}H_{10}, H_{2}, CH_{4}, C_{3}H_{6}, C_{2}H_{6}, C_{2}H_{4}\),… Phương trình phản ứng: \(C_{5}H_{12} \rightarrow C_{4}H_{10} + CH_{2}\) \(C_{5}H_{12} \rightarrow C_{3}H_{8} + C_{2}H_{4}\) \(C_{5}H_{12} \rightarrow C_{2}H_{6} + C_{3}H_{6}\) \(C_{5}H_{12} \rightarrow CH_{4} + C_{4}H_{8}\) \(C_{5}H_{12} \rightarrow H_{2} + C_{5}H_{10}\) Các dạng bài tập về phản ứng crackingDạng 1: Cracking butanVí dụ 1: Crackinh butan thu được 35 mol hỗn hợp A gồm \(CH_{4}, C_{2}H_{6}, H_{2}, C_{2}H_{4}, C_{3}H_{6}, C_{4}H_{8}, C_{4}H_{10}\) dư. Dẫn A lội qua bình nước brom dư thấy có 20 mol khí đi ra khỏi bình (biết rằng chỉ có \(C_{2}H_{4}, C_{3}H_{6}, C_{4}H_{8}\) phản ứng với \(Br_{2}\) và đều theo tỉ lệ số mol 1:1). Nếu đốt cháy hoàn toàn A thì thu được a mol \(CO_{2}\).
Cách giải
\(C_{4}H_{10} \overset{t,xt^{\circ}}{\rightarrow}CH_{4} + C_{3}H_{6}\) \(C_{4}H_{10} \overset{t,xt^{\circ}}{\rightarrow}C_{2}H_{6} + C_{2}H_{4}\) \(C_{4}H_{10} \overset{t,xt^{\circ}}{\rightarrow}H_{2} + C_{4}H_{8}\) Số mol anken thu được: \(n_{anken}= 35 – 20 = 15\, mol\) Số mol butan ban đầu là: \(n_{bd} = n_{butan} = n_{s} – n_{anken} = 35 – 15 = 20\, mol\) Hiệu suất cracking butan là: H = \(H = \frac{(n_{s}-n_{bd})}{n_{bd}}\) .100% = \(H = \frac{(35-20)}{20}\).100% = 75% 2. Đốt cháy hỗn hợp A là đốt cháy butan: Vậy số mol \(CO_{2}\) thu được khi đốt cháy hỗn hợp A là 80 mol. Dạng 2: Cracking pentanVí dụ 2: Cracking pentan một thời gian thu được 1,792 lít hỗn hợp X chỉ gồm các hiđrocacbon. Thêm 4,48 lít khí hiđro vào X rồi nung nóng với Ni đến phản ứng hoàn toàn thu được 5,824 lít khí hỗn hợp Y. Các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Đốt cháy hoàn toàn Y rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ vào nước vôi trong dư. Khối lượng kết tủa tạo thành là bao nhiêu? Cách giải Dạng 3: Phản ứng cracking isopentanVí dụ 3: Thực hiện phản ứng cracking 11,2 lít hơi isopentan (đktc) thu được hỗn hợp A chỉ gồm các ankan và anken. Trong hỗn hợp A có chứa 7,2 gam một chất X mà khi đốt cháy thì thu được 11,2 lít khí cacbonic (đktc) và 10,8 gam nước. Hiệu suất của phản ứng này là bao nhiêu? Cách giải Ta có: \(n_{C_{5}H_{12}} = \frac{11,2}{22,4} = 0,5\, (mol)\) Đốt cháy X được: \(n_{CO_{2}} = \frac{11,2}{22,4} = 0,5\, (mol)\) \(n_{H_{2}O} = \frac{10,8}{18} = 0,6\, (mol) > n_{CO_{2}}\) Vậy X là ankan \(n_{X} = n_{H_{2}O} – n_{CO_{2}} = 0,6 – 0,5 = 0,1 \, (mol)\) Suy ra số C trong X là: \(\frac{0,5}{0,1} = 5\) Số H trong X là: \(\frac{2.0,6}{0,1} = 12\) Vậy X là isopentan còn dư Suy ra hiệu suất của phản ứng là: H% = \(\frac{0,5-0,1}{0,5}\).100% = 80% Dạng 4: Cracking hỗn hợp ankanVí dụ 4: Một hỗn hợp X gồm hai ankan A, B đồng đẳng kế tiếp. Crackinh 11,2 lít (đktc) hỗn hợp X thu được 22,4 lít hỗn hợp Y (đktc) gồm ankan, anken và H2, tỉ khối hơi của Y đối với H2 là 8,2. Vậy công thức phân tử và số mol của A, B lần lượt là bao nhiêu? Cách giải Ta có: \(\frac{M_{Y}}{M_{X}} = \frac{n_{Y}}{n_{X}}\) \(M_{Y} = 8,2.2 = 16,4\) \(M_{Y} = 16,4.2 = 32,8 = 14n_{tb} + 2\) \(M_{Y} = 16,4.2 = 32,8 = 14n_{tb} + 2\) Vậy CTPT của A và B lần lượt là: \(C_{2}H_{6},C_{3}H_{8}\) \(\frac{n_{A}}{n_{B}} = \frac{4}{1} = \frac{0,4}{0,1}\) Như vậy, bài viết trên đây của DINHNGHIA.VN đã giúp bạn tổng hợp kiến thức về chuyên đề phản ứng cracking. Chúc bạn luôn học tốt!. Xem chi tiết qua video của thầy Phạm Thắng: Xem thêm >>> Hiđro là gì? Tính chất của hidro và Ứng dụng hidro Xem thêm >>> Hidro sunfua là gì? Chuyên đề Hiđro sunfua và muối sunfua Please follow and like us: |
