C₄H₁₀ C₄H₈ + H₂ - Cân bằng phương trình hoá học

Phản ứng hoá học:

    C₄H₁₀ C₄H₈ + H₂

Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ, áp suất và xúc tác thích hợp.

Cách thực hiện phản ứng

- Dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác thích hợp các ankan có phân tử khối nhỏ bị tách hiđro thành hiđro cacbon không no tương ứng.

Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Sản phẩm sau phản ứng làm mất màu dung dịch brom.

Bạn có biết

- Phản ứng trên được gọi là phản ứng đề hidro hoá (hay phản ứng tách hiđro).

- Sản phẩm thu được của phản ứng tách H₂ của butan ngoài C₄H₈ và H₂ còn có hỗn hợp các hiđrocacbon mạch ngắn hơn.

- Chỉ những ankan trong phân tử có từ 2 nguyên tử C trở lên mới có khả năng tham gia phản ứng tách H₂ .

- Trong phản ứng tách H₂, hai nguyên tử H gắn với hai nguyên tử C nằm cạnh nhau tách ra cùng nhau và ưu tiên tách H ở C bậc cao.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu được hỗn hợp X gồm C₄H₁₀, C₄H₈, C₄H₆, H₂. Tỉ khối của X so với butan là 0,4. Nếu cho 0,6 mol X vào dung dịch brom dư thì số mol brom tối đa phản ứng là:

 A. 0,48 mol

 B. 0,36 mol

 C. 0,6 mol

 D. 0,24 mol

Hướng dẫn:

Đáp án B.

Ví dụ 2: Crakinh 560 (l) C₄H₁₀ thu được 1036 (l) hỗn hợp gồm nhiều H-C khác nhau. Các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Tính hiệu suất phản ứng cracking?

 A. 75%

 B. 80%

 C. 85%

 D. 90%

Hướng dẫn:

Đáp án C.

Ví dụ 3: Craking n-butan thu được 35 mol hỗn hợp A gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₆, C₃H₆, C₄H₈ và một phần butan chưa bị craking. Giả sử chỉ có các phản ứng tạo ra các sản phẩm trên. Cho A qua bình nước brom dư thấy còn lại 20 mol khí. Hiệu suất phản ứng tạo hỗn hợp A là:

 A. 57,14%.

 B. 75,00%.

 C. 42,86%.

 D. 25,00%.

Hướng dẫn:

Gọi a là số mol C₄H₁₀ phản ứng, b là số mol C₄H₁₀ dư.

Ta có:

  C₄H₁₀ → (H₂, CH₄, C₂H₆) + (C₄H₈, C₃H₆, C₂H₄)

Cracking a mol C₄H₁₀ được 2a mol (H₂, CH₄, C₂H₆, C₄H₈, C₃H₆, C₂H₄).

Trong đó có: a mol (H₂, CH₄, C₂H₆) và a mol (C₄H₈, C₃H₆, C₂H₄).

Vậy A gồm: a mol (H₂, CH₄, C₂H₆) và a mol (C₄H₈, C₃H₆, C₂H₄) và b mol C₄H₁₀ dư → 2a + b = 35 (1)

Không tác dụng với dd Br₂ gồm: a mol (H₂, CH₄, C₂H₆) và b mol C₄H₆ dư → a + b = 20 (2)

Từ (1) và (2) → a = 15, b = 5.

=> H = 15*100% /20 = 75%

Đáp án B.