Công thức crăckinh alkane (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức crăckinh alkane hay nhất, chi tiết với bài tập minh họa có lời giải sẽ giúp học sinh nắm vững Công thức crăckinh alkane từ đó biết cách làm bài tập về crăckinh alkane.

Công thức crăckinh alkane (hay, chi tiết)

Em có biết, để làm tăng giá trị sử dụng của dầu mỏ, người ta phải chế biến hoá học các phân đoạn dầu mỏ. Để thu được nhiều xăng có chất lượng cao và nhiều nguyên liệu cho tổng hợp hoá học, người ta áp dụng một trong các phương pháp đó là crăckinh. Phản ứng crăckinh xảy ra ở điều kiện gì, sản phẩm thu được là gì? Cách giải đối với các bài toán crăckinh ra sao? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp đầy đủ cho các em.

1. Công thức crăckinh alkane

- Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác (Cr₂O₃, Fe, Pt...), các alkane bị bẻ gãy mạch C tạo ra các phân tử nhỏ hơn (alkene + alkane mới).

- Không xét trường hợp xảy ra crăckinh thứ cấp, phương trình crăckinh có dạng:

- Ví dụ:

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

- Hàm lượng C và H trước và sau phản ứng là như nhau  đốt cháy hỗn hợp sau phản ứng được qui về đốt cháy hỗn hợp trước phản ứng.

- Phản ứng luôn làm tăng số mol khí: n_sau > n_trước P_sau > P_đầu M_tb sau < M_tb đầu (vì m_đầu = m_sau)

- Số mol alkene sinh ra : n_{alkane cracking} = n_alkene = n_sau – n_trước

- Hiệu suất phản ứng:

2. Bạn nên biết

- Trong công nghiệp, etilen, propilen và butilen được điều chế bằng phản ứng tách hiđro từ alkane tương ứng hoặc bằng phản ứng crăckinh.

- Tốc độ phản ứng của crăckinh cũng như các sản phẩm cuối cùng đều phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ và sự có mặt của các chất xúc tác. Crăckinh làm phá vỡ các alkane lớn thành các alkene nhỏ hơn và hữu dụng hơn. Quá trình này thường đòi hỏi nhiệt độ cao và áp suất cao.

- Khi alkane sinh ra có mạch cacbon dài thì cũng có thể bị bẻ mạch tiếp.

- Phản ứng crăckinh thường kèm cả phản ứng tách hiđro.

3. Mở rộng

- Phản ứng crăckinh thường kèm cả phản ứng tách hiđro.

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Khi crăckinh hoàn toàn một thể tích alkane X thu được ba thể tích hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất), tỉ số của Y so với H₂ bằng 12. Công thức phân tử của X là

A. C₆H₁₄.                   

B. C₃H₈.                     

C. C₄H₁₀.                   

D. C₅H₁₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án D

Câu 2: Nung một lượng butan trong bình kín (có xúc tác thích hợp) thu được hỗn hợp khí X gồm alkane và alkene. Tỉ khối của X so với khí hiđro là 23,2. Phần trăm thể tích của butan trong X là

A. 66,67%.                

B. 30,00%.                 

C. 60,00%.                

D. 33,33%.

Hướng dẫn giải

Đáp án C

Câu 3: Crăckinh khí butan một thời gian thì thu được hỗn hợp khí X gồm CH₄, C₃H₆, C₂H₆, C₂H₄ và C₄H₁₀ dư. Cho toàn bộ hỗn hợp X đi qua dung dịch nước Br₂ dư thì khối lượng bình brom tăng lên 0,91 gam và có 4 gam Br₂ phản ứng, đồng thời có hỗn hợp khí Y thoát ra khỏi bình Br₂ (thể tích của Y bằng 54,545% thể tích của X). Để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y cần vừa đủ V lít O₂ (ở đktc). Giá trị của V là

A. 2,184.                    

B. 4,368.                    

C. 2,128.                    

D. 1,736. 

Hướng dẫn giải 

Câu 4: Cho butan qua xúc tác ( ở nhiệt độ cao ) thu được hỗn hợp X gồm C₄H₁₀, C₄H₈, C₄H₆ và H₂. Tỉ khối của X so với butan là 0,4. Nếu cho 0,6 mol X tác dụng với dung dịch nước brom dư thì số mol brom tối đa phản ứng là

A. 0,6 mol                  

B. 0,48 mol                

C. 0,24 mol                

D. 0,36 mol 

Hướng dẫn giải

Tính tại 0,6 mol X

M_X = 0,4.58 = 23,2 nên m_X = 0,6.23,2 = 13,92 g

Bảo toàn khối lượng ta có:

Khối lượng butan trước phản ứng = m_X = 13,92 g

n_{butan trước phản ứng}

n_alkene = n_X - n_{butan trước phản ứng} =0,6-0,24=0,36mol

n_Brom = n_alkene = 0,36 mol

Đáp án D

Xem thêm các Công thức Hóa học lớp 11 quan trọng hay khác:

• Công thức tính nhanh đồng phân của alkene

• Công thức tính nhanh đồng phân của alkyne

• Công thức tính toán đốt cháy alkene

• Công thức tính toán đốt cháy alkyne

• Công thức bảo toàn số mol liên kết pi

---