Phương pháp giải bài tập phản ứng crackinh ankan

I. PHẢN ỨNG ĐỀ HIĐRO HÓA (TÁCH H₂)

- Dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác thích hợp, các ankan bị tách ra 2 nguyên tử H.

   C_nH_2n+2  $\xrightarrow{{{t}^{o}},\,\,xt}$ C_nH_2n   +  H₂

• Quy tắc tách

- Hai nguyên tử C cạnh nhau bị tách H. Mỗi nguyên tử C bị mất 1 nguyên tử H và nối đơn chuyển thành nối đôi.

- H của C bậc cao hơn bị ưu tiên tách để tạo sản phẩm chính.

Ví dụ :$\underset{\,\,\,\,\,\,\underset{\,\,\,C{{H}_{3}}}{\mathop{\,\,\,|\,\,\,\,\,\,}}\,}{\overset{{}}{\mathop{\,\,\,C{{H}_{3}}-CH-\,C{{H}_{2}}}}}\,-C{{H}_{3}}\,\,\,\,\xrightarrow{{{t}^{o}},\,\,xt}\underset{\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\underset{\,\,\,C{{H}_{3}}}{\mathop{\,\,\,|\,\,\,\,\,\,}}\,}{\overset{{}}{\mathop{\,\,\,C{{H}_{3}}-C=\,CH}}}\,-C{{H}_{3}}\,\,\,+\,\,\,{{H}_{2}}$

II. PHẢN ỨNG CRACKINH (BẺ GÃY MẠCH)

- Khi có xúc tác thích hợp và dưới tác dụng của nhiệt độ, các ankan bị bẻ gãy mạch C tạo ra các phân tử nhỏ hơn.

   C_nH_2n+2  $\xrightarrow{crackinh}$ C_aH_2a+2 + C_bH_2b  (với a ≥ 1, b ≥ 2 và a  + b = n)

Ví dụ : C₄H₁₀  $\xrightarrow{crackinh}$  CH₄ + C₃H₆

             C₄H₁₀  $\xrightarrow{crackinh}$ C₂H₆ + C₂H₄

Chú ý :

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

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

Phương pháp giải

+ Phản ứng không làm thay đổi khối lượng hỗn hợp: m_ankan= m_{hh sau phản ứng}

 => n_ankan.M_ankan = n_{hh sau phản ứng}.$\bar{M}$_{hh sau phản ứng}  $=>\,\,\frac{{{n}_{t}}}{{{n}_{s}}}=\frac{{{{\bar{M}}}_{s}}}{{{M}_{t}}}$

+ Khi crackinh ankan C₃H_8­, C₄H₁₀ (có thể kèm theo phản ứng tách hiđro tạo ra anken và hiệu suất 100%) thì số mol hỗn hợp sản phẩm luôn gấp 2 lần số mol ankan phản ứng. Vì vậy, nếu có x mol ankan tham gia phản ứng thì sau phản ứng số mol khí tăng lên x mol.

+ Đối với phản ứng có tách hiđro từ ankan: n_{H2 sinh ra} = n_tăng = n_{hỗn hợp sau phản ứng} – n_{ankan ban đầu}

+ Phản ứng tách 1 phân tử H₂ tạo thành 1 liên kết π

=> nếu cho hỗn hợp sau phản ứng đi qua dung dịch brom thì ${{n}_{B{{r}_{2}}}}$_{phản ứng} = n_{liên kết π} = ${{n}_{{{H}_{2}}}}$_{tạo thành}

+ Vì phản ứng không làm thay đổi khối lượng hỗn hợp nên hàm lượng C và H trước và sau phản ứng là như nhau

=> đốt cháy hỗn hợp sau phản ứng thu được số mol CO₂ và H₂O bằng đốt cháy hỗn hợp trước phản ứng.

Bài viết gợi ý: