[CHUẨN NHẤT] Phản ứng Cracking Là Gì? - TopLoigiai

Câu hỏi : Phản ứng cracking là gì?

Trả lời :

Trong 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 được gọi là phản ứng cracking.

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết về phản ứng cracking nhé.

Phản ứng cracking là gì ?

Trong 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 được gọi là phản ứng cracking.

Cracking là quá trình trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp như kerogen hoặc các hydrocarbon cấu trúc lớn bị phá vỡ thành các hợp chất đơn giản hơn như là các hydrocarbon nhẹ hơn, bằng cách bẻ gãy các liên kết giữa các nguyên tử carbon trong các hợp chất trên.

Tốc độ phản ứng của cracking và các sản phẩm cuối cùng phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ và sự có mặt của các chất xúc tác.

Cracking phá vỡ các alkan lớn thành các alken nhỏ hơn, hữu dụng hơn. Quá trình này có thể đòi hỏi nhiệt độ cao và áp suất cao.

Cơ chế của phản ứng cracking

Cracking được biết đến là quá trình trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp như kerogen hay các hydrocarbon cấu trúc lớn bị phá vỡ thành các hợp chất đơn giản hơn như các hydrocarbon nhẹ hơn, qua cách bẻ gãy các liên kết giữa các nguyên tử carbon trong các hợp chất trên.

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

Một số phản ứng cracking thường gặp

Phản ứng cracking butan C4H10

Khi thực hiện phản ứng cracking butan thì sẽ thu được hỗn hợp gồm các ankan và anken như: C4H8,H2,CH4,C3H6,C2H6,C2H4,…

Phương trình phản ứng:

C4H10 →C4H8+H2

C4H10 →CH4+C3H6

C4H10 →C2H6+C2H4

C4H10 →C3H8+CH2

Phản ứng cracking pentan C5H12

Khi thực hiện cracking butan thì sẽ thu được hỗn hợp gồm các ankan và anken như: C5H10,H2,CH4,C3H6,C2H6,C2H4,…

Phương trình phản ứng:

C5H12 →C4H10 +CH2

C5H12 →C3H8+C2H4

C5H12 →C2H6+C3H6

C5H12 →CH4+C4H8

C5H12 →H2+C5H10

Phương pháp giải & Ví dụ minh họa

- Dưới tác dụng của nhiệt độ, xúc tác, ankan có thể phản ứng theo nhiều hướng:

Ví dụ:

Đặc biệt, trong điều kiện thích hợp phản ứng còn có thể:

- Phản ứng không làm thay đổi khối lượng hỗn hợp:

mtrước phản ứng = msau phản ứng ⇒ Mđ/Ms = ns/nđ

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: nsau > ntrước ⇒ Psau > Pđầu ⇒ Mtb sau < Mtb đầu (vì mđầu = msau)

Ví dụ:

- Số mol anken sinh ra : nanken = ns – nđ; Hiệu suất phản ứng: H = (ns - nđ)/nđ .100%

Ví dụ minh họa

Bài 1: Crackinh butan thu được 35 mol hh A gồm CH4, C2H6, H2, C2H4, C3H6, C4H8 và C4H10 dư. Dẫn A lội qua bình nước brom dư thấy có 20 mol khí đi ra khỏi bình (biết rằng chỉ có C2H4, C3H6, C4H8 phản ứng với Br2 và đều theo tỉ lệ số mol 1:1). Nếu đốt cháy hoàn toàn A thì thu được a mol CO2.

a. Tính hiệu suất phản ứng tạo hh A.

b. Tính giá trị của a.

Hướng dẫn:

a. Phương trình phản ứng:

Số mol anken thu được: nanken= 35 - 20 = 15mol

Số mol butan ban đầu là: nđ = nbutan = ns - nanken = 35 – 15 = 20 mol

Hiệu suất cracking butan là H = (ns- nđ)/nđ .100% = (35-20)/20.100% = 75%

b. Đốt cháy hỗn hợp A là đốt chay butan:

C4H10 + 11/2O2 → 4CO2 + 5H2O

20 80 mol

Vậy số mol CO2 thu được khi đốt cháy hỗn hợp A là 80 mol