Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình C₃H₈ → CH₄ + C₂H₄ gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học. Mời các bạn đón xem:

Phương trình C₃H₈ → CH₄ + C₂H₄

1. Phản ứng hóa học:

    C₃H₈ → CH₄ + C₂H₄

2. Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ cao.

- Xúc tác: Ni, Fe, Cr₂O₃, Pt...

3. Cách thực hiện phản ứng

- Dưới tác dụng của nhiệt cao và có xúc tác thích hợp C₃H₈ có thể bị phân hủy thành CH₄ và C₂H₄

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Dẫn hỗn hợp sản phẩm thu được qua bình đựng dung dịch brom thấy dung dịch brom bị nhạt màu.

5. Phản ứng hóa học

a. Phản ứng thế bởi halogen

- Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp propan và clo sẽ xảy ra phản ứng thế lần lượt các nguyên tử hidro bằng clo. Tương tự như metan.

- Phản ứng thế H bằng halogen thuộc loại phản ứng halogen hóa, sản phẩm hữu cơ có chứa halogen gọi là dẫn xuất halogen.

b. Phản ứng tách (gãy liên kết C-C và C-H )

- Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác (Cr₂O₃, Fe, Pt,...), các ankan không những bị tách hidro tạo thành các hidrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C-C tạo ra các phân tử nhỏ hơn.

c. Phản ứng oxi hóa

- Khi đốt, propan bị cháy tạo ra CO₂, H₂O và tỏa nhiều nhiệt

- Nếu không đủ oxi, ankan bị cháy không hoàn toàn, khi đó ngoài CO₂ và H₂O còn tạo ra các sản phẩm như CO, than muội, không những làm giảm năng suất tỏa nhiệt mà còn gây độc hại cho môi trường.

6. Bạn có biết

- Phản ứng trên được gọi là phản ứng cracking, ngoài CH₄ và C₂H₄ sản phẩm sinh ra có thể có cả H₂ và C₃H₆. 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

- 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

7. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Crackinh C₃H₈ thu được hỗn hợp X gồm H₂, C₂H₄, CH₄, C₃H₆, C₃H₈ có dX/He = 10. Hiệu suất phản ứng là:

 A. 10%

 B. 80%.

 C. 70%.

 D. 60%

Hướng dẫn.

Cracking C₃H₈:

  C₃H₈  CH₄ + C₂H₄

   x           x    x    mol

  C₃H₈  H₂ + C₃H₆

   y           y    y    mol

Ta thấy trong X còn lại 1 phần C₃H₈ chưa bị crackinh hết.

M_X = M_He.10 = 4.10 = 40 g/mol

Giả sử có 1 mol C₃H₈.

Bảo toàn khối lượng có: m_trước = m_sau hay 1.44 = nx.40 → nx = 1,1 mol

Theo các PTHH có n_C3H8pư = n_sau - n_trước = 1,1 - 1 = 0,1 mol

Vậy 

Đáp án A.

Ví dụ 2: Crackinh 8,8 gam propan thu được hỗn hợp A gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₃H₆ và một phần propan chưa bị craking. Biết hiệu suất phản ứng là 90%. Khối lượng phân tử trung bình của A là:

 A. 39,6

 B. 23,16

 C. 2,315

 D. 3,96

Hướng dẫn.

Cracking C₃H₈:

  C₃H₈ → CH₄ + C₂H₄

  C₃H₈ → H₂ + C₃H₆

Có thể nhận thấy cứ mất 1 mol C₃H₈ sẽ tạo thành 2 mol sản phẩm. Mà n_C3H8 = 0.2 mol

Hiệu suất H = 90%

⇒ số mol sp tạo thành là: 0,2.90%.2 = 0.36 mol;

Bảo toàn khối lượng, tổng khối lượng các chất sau cracking vẫn là 8.8 gam

Do đó, khối lượng mol hỗn hợp sau là:

Đáp án B.

Ví dụ 3: Craking m gam propan thu được hợp A gồm H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₆ và một phần propan chưa bị craking. Đốt cháy hoàn toàn A thu được 9 gam H₂O và 17,6 gam CO₂. Giá trị của m là:

 A. 4,4g

 B. 6,6g

 C. 8,8g

 D. 11g

Hướng dẫn

Sản phẩm sinh ra khi đốt cháy A tương tự như đốt cháy propan

n_propan = n_H2O – n_CO2 = 9/18 - 17,6/44 = 0,1 mol

⇒ m_propan = m = 0,1.44 = 4,4 gam

Đáp án A.

Ví dụ 4. Công thức tổng quát của ankan là

A. C_nH_n+2

B. C_nH_2n+2

C. C_nH_2n

D. C_nH_2n-2

_{Đáp án B}

Ví dụ 5. Số đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C₅H₁₂là

A. 6

B. 4

C. 5

D. 3

Hướng dẫn:

Các đồng phân ankan có CTPT C₅H₁₂ là:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₃

C(CH₃)₄

Vậy có tất cả 3 đồng phân.

_{Đáp án D}

Ví dụ 6. Số đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C₆H₁₄ là

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6.

Hướng dẫn:

Viết các đồng phân cấu tạo của C₆H₁₄

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-CH₃

CH₃-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-CH₃

(CH₃)₂-CH-CH(CH₃)₂

(CH₃)₃-C-CH₂-CH₃

Vậy C₆H₁₄ có 5 đồng phân cấu tạo.

Đáp án C

Ví dụ 7. Hợp chất (CH₃)₂CHCH₂CH₂CH₃ có tên gọi là

A. neopentan

B. 2- metylpentan

C. ísopentan

D. 1,1- đimetylbutan.

Đáp án B

Ví dụ 8. Ankan (CH₃)₂CHCH₂C(CH₃)₃ có tên gọi là

A. 2,2,4-trimetylpentan

B. 2,2,4,4-tetrametybutan

C. 2,4,4-trimetylpentan

D. 2,4,4,4-tetrametylbutan

Đáp án A

Ví dụ 9. Ankan X có công thức phân tử C₅H₁₂. Clo hóa X, thu được 4 sản phẩm dẫn xuất monoclo. Tên gọi của X là

A. 2,2-đimetylpropan

B. 2- metylbutan

C. pentan

D. 2- đimetylpropan

Đáp án B