Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình C₅H₁₂ → C₂H₆ + C₃H₆ 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 C₅H₁₂ → C₂H₆ + C₃H₆

1. Phản ứng hóa học:

    C₅H₁₂  C₂H₆ + C₃H₆

2. Điều kiện phản ứng

- Xảy ra ở điều kiện nhiệt độ, áp suất và xúc tác thích hợp.

3. 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.

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

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

5. Tính chất hóa học

- Trong phân tử C5H12 chỉ có liên kết C-C và C-H. Đó là các liên kết xích ma bền vững, vì thế C₅H₁₂ tương đối trơ về mặt hóa học: Ở nhiệt độ thường, chúng không phản ứng với axit, bazơ và chất oxi hóa mạnh (như KMnO₄) ...

- Dưới tác dụng của ánh sáng, xúc tác, nhiệt, C₄H₁₀ tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa.

a. Phản ứng thế bởi halogen

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

- C₅H₁₂ + Cl₂ →C₅H₁₁Cl + HCl

- 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, pentan bị cháy tạo ra CO₂, H₂O và tỏa nhiều nhiệt 

- Nếu không đủ oxi, pentan 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 gọi là phản ứng cracking ( bẻ gãy mạch cacbon).

- Nếu hiệu suất phản ứng cracking là 100% và không có quá trình cracking 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 cranking có nhiều giai đoạn.

7. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Cracking 580 lít C₅H₁₂ thu được 1050 lít hỗn hợp khí X khác nhau. Các khí đều đo ở cùng điều kiện, áp suất. Tính thể tích C₅H₁₂ chưa bị cracking.

 A. 110 lít

 B. 450 lít

 C. 225 lít

 D. 220 lít

Hướng dẫn:

V_{phản ứng} = V_sau - V_trước = 1050 – 580 = 470 lít

V_{chưa cracking} = V_trước - V_{phản ứng} = 580 – 470 = 110 lít

Đáp án A.

Ví dụ 2: Cracking 7,2 g pentan thu được hỗn hợp khí A gồm ankan, anken, H₂. Biết H = 90%. Khối lượng phân tử trung bình của A là:

 A. 3,789

 B. 37,89

 C. 36

 D. 3,6

Hướng dẫn:

Theo định luật bảo toàn khối lượng: m_A = m_pentan = 7,2 g

n_pentan = 7,2/72 = 0,1 mol → n_{pentan phản ứng} = 0,1.90% = 0,09 mol

→ n_{pentan dư} = 0,1 – 0,09 = 0,01 mol

Sau phản ứng số mol khí tạo thành là: 0,09.2 + 0,01 = 0,19 mol

M_A = 7,2/0,19 = 37,89

Đáp án B.

Ví dụ 3: Thực hiện phản ứng cracking 11,2 lít hơi isopentan (dktc), thu được hỗn hợp A chỉ gồm các ankan và anken. Trong hỗn hợp A có chứa 7,2 gam 1 chất X mà khi đốt cháy thì thu được 11,2 lít CO₂ (dktc) và 10,8 gam H₂O. H% phản ứng cracking isopentan là:

 A. 95%

 B. 85%

 C. 80%

 D. 90%

Hướng dẫn:

X: C₅H₁₂(dư) = 7.2/72 = 0,1 mol,

n_isopentan = 11,2/22,4= 0,5 mol → H = 0,4/0,5 = 80%

Đáp án C.