C₄H₁₀ C₂H₆ + C₂H₄ - Cân bằng phương trình hoá học

Phản ứng hoá học:

    C₄H₁₀ C₂H₆ + C₂H₄

Điều kiện phản ứng

- Điều kiện 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 bị bẻ gẫy các liên kết C – C tạo thành các phân tử nhỏ hơn.

Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Sản phẩm thu được sau phản ứng làm mất màu dung dịch brom ở điều kiện thường.

Bạn có biết

- Phản ứng trên gọi là phản ứng cracking (bẻ gãy mạch cacbon).

- Sản phẩm thu được sau phản ứng ngoài C₂H₆ và C₂H₄ còn có thể có C₃H₆, CH₄, H₂, C₄H₈.

- Nếu hiệu suất phản ứng cracking là 100% không có quá trình thứ cấp thì tổng số mol sản phẩm tăng gấp đôi so với các chất tham gia nên khối lượng phân tử trung bình giảm đi một nửa.

- Số mol ankan sau phản ứng luôn bằng số mol ankan ban đầu dù quá trình cracking có nhiều giai đoạn.

- Dù phản ứng xảy ra theo hướng nào thì phản ứng không làm thay đổi khối lượng hỗn hợp: m_{trước phản ứng} = m_{sau phản ứng}.

- Phản ứng luôn làm tăng số mol khí: n_sau > n_trước.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Tiến hành cracking 10 lít khí butan, sau phản ứng thu được 18 lít hỗn hợp khí gồm etan, metan, eten, propylen, butan (các khí đo cùng điều kiện). Hiệu suất quá trình phản ứng cracking?

 A. 60%

 B. 70%

 C. 80%

 D. 90%

Hướng dẫn:

Cracking butan:

C₄H₁₀ → C₂H₆ + C₂H₄

C₄H₁₀ → CH₄ + C₃H₆

Do các khí đo ở cùng điều kiện nên từ phản ứng, ta có:

V_{(sản phẩm)} = 2.V_{C4H10(phản ứng)} = 2x (lít)

⇒ V_{C4H10 (phản ứng)} = V_{(khí tăng)} = V_{(hỗn hợp sau phản ứng)} - V_{(ban đầu)}

Do đó: V_tăng = x (lít); V_{(hỗn hợp sau phản ứng)} = 10 + x = 18 → x = 8 (lít)

Đáp án C.

Ví dụ 2: Thực hiện cracking V lít khí butan , thu được 1,75 lít hỗn hợp khí gồm 5 hidrocacbon. Hiệu suất phản ứng cracking butan? (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất).

 A. 80%

 B. 25%

 C. 75%

 D. 50%

Hướng dẫn:

V_{C4H10 (phản ứng)} = V_{(khí tăng)} = 1,75V – V =0,75V (lít)

Đáp án C.

Ví dụ 3: Cracking butan (A) thu được hỗn hợp B gồm 5 hidrocacbon có khối lượng mol trung bình là 32,65 gam/mol. Hiệu suất phản ứng cracking?

 A .77,64%

 B. 38,82%

 C. 17,76%

 D. 16,325%

Hướng dẫn:

Theo định luật bảo toàn khối lượng: m_A = m_B

58 = 32,65.(1 + 0,01x)

X = 77,64 ⇒ H = 77,64%

Đáp án A.