C4H10 → C3H6 + CH4 | Butan ra propene và methane.

Phản ứng cracking butan tạo nên propene và methane hoặc C₄H₁₀ tạo nên C₃H₆ và CH₄ đã và đang được cân đối đúng chuẩn và cụ thể nhất. Bên cạnh này đó là một trong những bài bác luyện đem tương quan về C₄H₁₀ đem điều giải, chào chúng ta đón xem:

C₄H₁₀ C₃H₆ + CH₄

Quảng cáo

1. Phương trình phản xạ butan đi ra propilen

CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₃ $\stackrel{t^{°},xt}{\to }$CH₂ = CH – CH₃ + CH₄

2. Hiện tượng của phản xạ butan đi ra propilen

- Sản phẩm nhận được làm mất đi color hỗn hợp brom ở ĐK thông thường.

3. Cách tổ chức phản xạ butan đi ra propilen

- Đem khí butan (C₄H₁₀) đun lạnh lẽo ở nhiệt độ phỏng cao, đem xúc tác Ni, Fe.

4. Mở rộng lớn về đặc thù hoá học tập của alkane

- Tại nhiệt độ phỏng thông thường, những alkane ko ứng dụng với hỗn hợp axit, hỗn hợp kiềm và những hóa học lão hóa như hỗn hợp KMnO₄ (thuốc tím)...

- Khi thắp sáng hoặc đun lạnh lẽo, những alkane đơn giản và dễ dàng nhập cuộc những phản xạ thế, phản xạ tách hiđro và phản xạ cháy. 

4.1. Phản ứng thế vì chưng halogen

- Clo hoàn toàn có thể thay cho thế thứu tự từng vẹn toàn tử H nhập phân tử methane.

Phương trình hóa học:

Quảng cáo

          CH₄ + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$CH₃Cl + HCl

          CH₃Cl + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$ CH₂Cl₂ + HCl

          CH₂Cl₂ + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$ CHCl₃ + HCl

          CHCl₃ + Cl₂ $\stackrel{as}{\to }$CCl₄ + HCl

- Các đồng đẳng của methane cũng nhập cuộc phản xạ thế tương tự động methane.

Nhận xét:

- Nguyên tử hiđro links với vẹn toàn tử cacbon bậc cao hơn nữa dễ dẫn đến thế rộng lớn vẹn toàn tử hiđro links với vẹn toàn tử cacbon bậc thấp rộng lớn.

4.2. Phản ứng tách

- Dưới ứng dụng của nhiệt độ và hóa học xúc tác tương thích, những alkane đem phân tử khối nhỏ bị tách hiđro trở thành hydrocarbon ko no ứng.

Thí dụ:

CH₃ – CH₃ $\stackrel{500{}^{o}C,xt}{\to }$CH₂ = CH₂ + H₂

Quảng cáo

- Tại nhiệt độ phỏng cao và hóa học xúc tác tương thích, ngoài những việc bị tách hiđro, những alkane còn hoàn toàn có thể bị phân hạn chế mạch cacbon tạo nên trở thành những phân tử nhỏ rộng lớn.

Thí dụ:

          CH₃ – CH₂ – CH₃ $\stackrel{t^o,xt}{\to }\left[\begin{array}{l}{C}_2{H}_6+C{H}_4\\ C_3{H}_6+H_2\end{array}\right.$

4.3. Phản ứng oxi hóa

- Khi bị nhen nhóm, những alkane đều cháy, lan nhiều nhiệt độ.

          C_nH_{2n + 2} + $\frac{3n+1}{2}$O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ nCO₂ + (n + 1)H₂O

5. Bài luyện áp dụng liên quan

Câu 1: Thực hiện tại phản xạ đề hiđro hóa một hydrocarbon M nằm trong sản phẩm đồng đẳng của methane nhận được một lếu láo ăn ý bao gồm H₂ và 3 hydrocarbon N, P.., Q. Đốt cháy trọn vẹn 4,48 lít khí N hoặc P.., hoặc Q đều nhận được 17,92 lít CO₂ và 14,4 gam H₂O (thể tích những khí ở đktc). Công thức cấu trúc của M là

A. CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃

B. CH₃-CH(CH₃)₂

C. CH₃-CH₂-CH(CH₃)₂

D. CH₃-CH₂-CH₂-CH₃

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

$n_N=\mathrm{0,2}mol;n_{C{O}_2}=\mathrm{0,8}mol;n_{H_{2}O}=\mathrm{0,8}mol$

Ta thấy: $n_{H_{2}O} =n_{C{O}_2}$=> hydrocarbon N là alkene

Quảng cáo

C_nH_2n   + O₂ → CO₂  + nH₂O

  0,2                              0,8

=> 0,2n = 0,8   => n = 4  => alkene là C₄H₈

=> N, P.., Q là những đồng phân của nhau và nằm trong CTPT là C₄H₈

Khi nhen nhóm cháy N hoặc P.. hoặc Q đều cho tới số mol CO₂ và H₂O như thể nhau

CH₃-CH₂-CH₂-CH₃    (1)                     CH₃-CH(CH₃)-CH₃  (2)

Trong 2 đồng phân bên trên chỉ mất (1) tách hiđro cho tới 3 thành phầm là đồng phân của nhau

CH₃-CH₂-CH₂-CH₃   → CH₃-CH=CH-CH₃   + H₂

                                      (cis-trans)

CH₃-CH₂-CH₂-CH₃    →  CH₂=CH-CH₂-CH₃  + H₂

Câu 2: Khi cracking trọn vẹn nhân tiện tích alkane X nhận được tía thể tích lếu láo ăn ý Y (các thể tích khí đo ở nằm trong ĐK nhiệt độ phỏng và áp suất); tỉ khối của Y đối với H₂ vì chưng 12. Công thức phân tử của X là

A. C₂H₆

B. C₃H₈

C. C₄H₁₀

D. C₅H₁₂

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Giả sử cracking 1 mol alkane X nhận được 3 mol lếu láo ăn ý Y.

M_Y =12.2= 24 → m_Y = 3. 24 = 72 gam

Bảo toàn khối lượng: m_X = m_Y = 72g

→ M_X = 72 → 14n + 2 = 72 → n = 5

X là C₅H₁₂.

Câu 3: Cracking 8,8 gam propane nhận được lếu láo ăn ý A bao gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₃H₆ và 1 phần propane khồng hề bị cracking. lõi hiệu suất phản xạ là 90%. Khối lượng phân tử tầm của A là:

A. 39,6.                       

B. 23,16.                     

C. 2,315.         

D. 3,96.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Gọi số mol của C₃H₈ phản xạ là a và số mol của C₃H₈ dư là b mol

 $\left\{\begin{array}{c}a+b=\mathrm{0,2}\\ \frac{a}{\mathrm{0,2}}.100\%=90\%\end{array}\right.$ → a = 0,18; b = 0,02.

Số mol A = 2a + b = 0,38

M_tb = 8,8 : 0,38 = 23,16

Câu 4: cracking n-butan nhận được 35 mol lếu láo ăn ý A bao gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₆, C₃H₆, C₄H₈ và 1 phần butan khồng hề bị cracking. Giả sử chỉ mất những phản xạ tạo nên những thành phầm bên trên. Cho A qua chuyện bình nước brom dư thấy còn sót lại đôi mươi mol khí. Nếu nhen nhóm cháy trọn vẹn A thì nhận được x mol CO₂. Hiệu suất phản xạ tạo nên lếu láo ăn ý A và độ quý hiếm của x là

A. 57,14%; 70

B. 75,00%; 80

C. 57,14%; 80

D. 75,00%; 70

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Phương trình phản ứng:

C₄H₁₀ → CH₄ + C₃H₆   (1)

C₄H₁₀ → C₂H₆ + C₂H₄     (2)

C₄H₁₀ → H₂ + C₄H₈           (3)

Từ phương trình phản xạ, tao thấy: 

$\sum n_{C{H}_4,C_2{H}_6,H_2} =\sum n_{C_3{H}_6,C_2{H}_4,C_4{H}_8}$

$\begin{array}{l}{n}_{C_4{H}_{10}pu}=n_{(C{H}_4,C_2{H}_6,H_2)}=n_{(C_3{H}_6,C_2{H}_4,C_4{H}_8)}=a\left(mol\right);n_{C_4{H}_{10}pu}=b\left(mol\right)\\ \Rightarrow n_A=2a+b=35(*)\end{array}$Khi cho tới lếu láo ăn ý A qua chuyện bình dựng brom dư thì chỉ mất C₃H₆, C₂H₄, C₄H₈ phản ứng và bị níu lại vào phía trong bình chứa chấp brom. Khí bay thoát khỏi bình chứa chấp brom là H₂, CH₄, C₂H₆, C₄H₁₀ dư nên suy ra:

$=>n_{H_2,C{H}_4,C_2{H}_6} +n_{C_4{H}_{10}}=a+b=20 \left(**\right)$

Từ (*) và (**) tao có: a = 15 và b = 5

$H=\frac{15}{15+5}.100\%=75\%$

Đốt cháy A na ná nhen nhóm cháy lượng C₄H₁₀ ban đầu tiếp tục nhận được lượng CO₂ như nhau

Bảo toàn C: $n_{C{O}_2} =4.n_{C_4{H}_{10}} =4.20=80mol$

Câu 5: Khi tổ chức cracking 22,4 lít khí C₄H₁₀ (đktc) nhận được lếu láo ăn ý A bao gồm CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈, H₂ và C₄H₁₀ dư. Đốt cháy trọn vẹn A nhận được x gam CO₂ và nó gam H₂O. Giá trị của x và nó ứng là

A. 44 và 18.

B. 44 và 72.

C. 176 và 90.

D. 176 và 180

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Coi nhen nhóm cháy trọn vẹn A đó là nhen nhóm cháy C₄H₁₀ ban đầu

$C_4{H}_{10}+\frac{13}{2}{O}_2\to 4C{O}_2+5H_{2}O$

1                       4               5   mol

→ x = 4.44 = 176 và nó = 5.18 = 90

Câu 6: Cho etan qua chuyện xúc tác (ở nhiệt độ phỏng cao) nhận được một lếu láo ăn ý X bao gồm etan, etilen, acetylene và H₂. Tỉ khối của lếu láo ăn ý X so với etan là 0,4. Nếu cho tới 0, 4 mol lếu láo ăn ý X qua chuyện hỗn hợp Br₂ dư thì số mol Br₂ tiếp tục phản xạ là

A. 0,16 mol

B. 0, 24 mol

C. 0,32 mol

D. 0,40 mol

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

$\begin{array}{l}{d}_{\raisebox{1ex}{$X$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$e\tan $}\right.}=\mathrm{0,4}\Rightarrow M_X=\mathrm{0,4.30}=12(g/mol)\\ C_2{H}_6\to C_2{H}_4+H_2;C_2{H}_6\to C_2{H}_2+2H_2\end{array}$

Ta có: m_trước = m_{sau phản ứng}

$\begin{array}{l}\Rightarrow M_{C_2{H}_6}.n_{C_2{H}_6}=M_X.n_X\\ \Rightarrow n_{C_2{H}_6}=\frac{M_X.n_X}{M_{C_2{H}_6}}=\frac{\mathrm{12.0,4}}{30}=\mathrm{0,16}\left(mol\right)\\ n_{H_2}=n_X-n_{C_2{H}_6}=\mathrm{0,4}-\mathrm{0,16}=\mathrm{0,24}\left(mol\right)\end{array}$

H₂ tách đi ra được thay cho vì chưng Br₂ → n_Brom = 0,24 (mol)

Câu 7: Cracking 40 lít n-butan nhận được 56 lít lếu láo ăn ý A bao gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₆, C₃H₆, C₄H₈ và 1 phần n-butan khồng hề bị cracking (các thể tích khí đo ở nằm trong ĐK nhiệt độ phỏng và áp suất). Giả sử chỉ mất những phản xạ tạo nên những thành phầm bên trên. Hiệu suất phản xạ tạo nên lếu láo ăn ý A là

A. 40%

B. 50%

C. 60%

D. 70%

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Coi tỉ trọng về thể tích cũng chính là tỉ trọng về số mol

$H=\frac{56-40}{40}.100\%=\frac{16}{40}.100\%=40\%$

Câu 8: Khi cracking trọn vẹn một alkane X nhận được lếu láo ăn ý Y (các thể tích khí đo ở nằm trong ĐK nhiệt độ phỏng và áp suất ); tỉ khối của Y đối với H₂ vì chưng 14,5. Công thức phân tử của X là

A. C₃H₈

B. C₄H₁₀

C. C₅H₁₂

D. C₂H₆

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

M_Y  = 14,5.2 = 29

$\begin{array}{l}{m}_X=m_Y\Rightarrow M_X.n_X=M_Y.n_Y\\ \Rightarrow \frac{M_X}{M_Y}=\frac{n_Y}{n_X}=2\Rightarrow M_X=2.M_Y=58\\ \Rightarrow C_4{H}_{10}\end{array}$

Câu 9: Thực hiện tại phản xạ cracking 11,2 lít butan ( đkc) nhận được lếu láo ăn ý A bao gồm những alkane và alkene. Trong lếu láo ăn ý A chứa chấp 4,35g hóa học X mà mỗi khi nhen nhóm cháy nhận được 6,72 lít CO₂ và 6,75g H₂O . Hiệu suất phản xạ cracking là

A. 70%

B. 75%

C. 80%

D. 85%

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

n_butan = 0,5 (mol);

$n_{C{O}_2} =\mathrm{0,3}\left(mol\right);n_{H_{2}O}=\mathrm{0,375}\left(mol\right)$

Do số mol nước to hơn số mol CO₂ nên X là alkane

→ n_alkane = 0,075 (mol), alkane này đó là C₄H₁₀

n_{butan phản ứng} = 0,5 - 0,075 = 0,425 (mol)

$H=\frac{\mathrm{0,425}}{\mathrm{0,5}}.100\%=85\%$

Câu 10: Một lếu láo ăn ý X bao gồm nhị alkane A, B đồng đẳng sau đó. Cracking 11,2 lít (đktc) lếu láo ăn ý X nhận được 22,4 lít lếu láo ăn ý Y (đktc) bao gồm alkane, alkene và H₂, tỉ khối khá của Y so với H₂ là 8,2. Vậy công thức phân tử và số mol của A, B thứu tự là:

A. C₃H₈ (0,2 mol); C₄H₁₀ (0,3 mol).                      

B. C₂H₆ (0,3 mol); C₃H₈ (0,2 mol).

C. C₂H₆ (0,1 mol); C₃H₈ (0,4 mol).                       

D. C₂H₆ (0,4 mol); C₃H₈ (0,1 mol).   

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

n_X = 0,5 mol; n_Y = 1 mol; M_Y = 8,2.2=16,4

$\begin{array}{l}{m}_X=m_Y\Rightarrow M_X.n_X=M_Y.n_Y\\ \Rightarrow M_X=\frac{M_Y.n_Y}{n_X}=\mathrm{32,8}\\ \Rightarrow 14n+2=\mathrm{32,8}\Rightarrow n=\mathrm{2,2}\\ \Rightarrow C_2{H}_6;C_3{H}_8\end{array}$

Ta có:

$\begin{array}{l}{n}_{C_2{H}_6}+n_{C_3{H}_8}=\mathrm{0,5}\\ \frac{n_{C_2{H}_6}}{n_{C_3{H}_8}}=\frac{44-\mathrm{32,8}}{\mathrm{32,8}-30}=\frac{4}{1}\\ \Rightarrow n_{C_2{H}_6}=\mathrm{0,4}\left(mol\right);n_{C_3{H}_8}=\mathrm{0,1}\left(mol\right)\end{array}$

Xem thêm thắt những phương trình chất hóa học hoặc khác:

• C4H10 + Cl2 → C4H9Cl + HCl
• C4H10 + 2Cl2 → C4H8Cl2 + 2HCl
• C4H10 → C4H8 + H2
• C4H10 → C2H6 + C2H4
• 2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O
• C4H10 + Br2 → C4H9Br + HBr
• C4H10 + 2Br2 → C4H8Br2 + 2HBr
• CH3CH2CH2CH3 + O2 → 2CH3COOH + H2O

phuong-trinh-hoa-hoc-cua-ankan.jsp