Nội dung bài giảng
7.24. Khi crăckinh butan, đã xảy ra các phản ứng :
\(\begin{array}{l}
{C_4}{H_{10}} \to C{H_4} + {C_3}{H_6}\\
{C_4}{H_{10}} \to {C_2}{H_6} + {C_2}{H_4}\\
{C_4}{H_{10}} \to {H_2} + {C_4}{H_8}
\end{array}\)
Một phần butan không tham gia các phản ứng.
Hỗn hợp khí A thu được sau phản ứng có thể tích là 47 lít ; Dẫn hỗn hợp khí này đi qua nước brom có dư thì thể tích hỗn hợp khí còn lại là 25 lít. Đốt cháy hoàn toàn 5 lít hỗn hợp khí còn lại này thì thu được 9,4 lít C02. Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện.
1. Tính phần trăm thể tích butan đã tham gia các phản ứng.
2. Tính phần trăm theo thể tích của từng khí trong hỗn hợp A nếu biết thêm rằng thể tích C2H4 gấp 3 lần thể tích C3H6.
Hướng dẫn trả lời:
\({C_4}{H_{10}} \to C{H_4} + {C_3}{H_6}\)
x lít x lít x lít
\({C_4}{H_{10}} \to {C_2}{H_6} + {C_2}{H_4}\)
y lít y lít y lít
\({C_4}{H_{10}} \to {H_2} + {C_4}{H_8}\)
z lít z lít z lít
Đặt thể tích C4H10 không tham gia phản ứng là t lít.
2x + 2y + 2z + t = 47 (1)
Khi đi qua nước brom dư thì C3H6, C2H4 và C4H8 bị hấp thụ ; thể tích các khí còn lại :
x + y + z + t = 25 (2)
Lấy (1) - (2) ta có x + y + z = 22 ; đó chính là thể tích C4H10 đã phản ứng, còn x + y + z + t = 25 cũng chính là thể tích C4H10 trước phản ứng.
Phần trăm theo thể tích của C4H10 phản ứng : \(\frac{{22}}{{25}}\). 100% = 88%.
2. Giả sử đốt 25 lít khí còn lại sau khi qua nước brom
\(C{H_4} + 2{O_2} \to C{O_2} + 2{H_2}O\)
x lít x lít
\(2{C_2}{H_6} + 7{O_2} \to 4C{O_2} + 6{H_2}O\)
y lít 2y lít
\(2{H_2} + {O_2} \to 2{H_2}O\)
\(2{C_4}{H_{10}} + 13{O_2} \to 8C{O_2} + 10{H_2}O\)
t lít 4t lít
Thể tích C02 thu được sẽ là :
\(x + 2y + 4t = \frac{{9,4.25}}{5} = 47(3)\)
Ngoài ra theo đầu bài y = 3x (4)
Giải hệ (1), (2), (3), (4) ta được x = 5; y =15; z = 2; t = 3.
Thành phần phần trăm về thể tích của hỗn hợp A :
\(\% {V_{C{H_4}}} = \% {V_{{C_3}{H_6}}} = \frac{5}{{47}}.100\% = 10,6\% \)
\(\% {V_{{C_2}{H_6}}} = \% {V_{{C_2}{H_4}}} = \frac{15}{{47}}.100\% = 31,9\% \)
\(\% {V_{{H_2}}} = \% {V_{{C_4}{H_8}}} = \frac{2}{{47}}.100\% = 4,3\% \)
\(\% {V_{{C_4}{H_{10}}}} = \frac{3}{{47}}.100\% = 6,4\% \)