Номер 6, страница 57 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

6. Основными продуктами термического крекинга гексадекана $C_{16}H_{34}$ являются вещества, формулы которых

1) $C_{16}H_{32}$ и $H_2$

2) $C_8H_{18}$ и $C_8H_{16}$

3) $C_{15}H_{30}$ и $H_2$

4) $CO_2$ и $H_2O$

Решение

Термический крекинг – это процесс термического разложения углеводородов, в данном случае алкана гексадекана ($C_{16}H_{34}$), при высоких температурах без доступа воздуха. В результате происходит разрыв углерод-углеродных связей ($C-C$) с образованием более коротких молекул: как правило, алкана и алкена. При этом должен соблюдаться закон сохранения массы, то есть количество атомов каждого элемента до и после реакции должно быть одинаковым.

Рассмотрим предложенные варианты продуктов.

1) $C_{16}H_{32}$ и $H_2$

Реакция $C_{16}H_{34} \rightarrow C_{16}H_{32} + H_2$ представляет собой дегидрирование, то есть отщепление водорода. При этом углеродный скелет не разрывается. Хотя этот процесс возможен при высоких температурах, он не является крекингом. Крекинг подразумевает расщепление цепи $C-C$.

2) $C_8H_{18}$ и $C_8H_{16}$

Запишем уравнение реакции: $C_{16}H_{34} \rightarrow C_8H_{18} + C_8H_{16}$.
Проверим баланс атомов:
• Атомы углерода: слева 16, справа $8 + 8 = 16$.
• Атомы водорода: слева 34, справа $18 + 16 = 34$.
Закон сохранения массы соблюдается. Продуктами являются алкан (октан, $C_8H_{18}$) и алкен (октен, $C_8H_{16}$), что полностью соответствует определению и типичному результату термического крекинга.

3) $C_{15}H_{30}$ и $H_2$

Рассмотрим гипотетическую реакцию: $C_{16}H_{34} \rightarrow C_{15}H_{30} + H_2$.
Проверим баланс атомов:
• Атомы углерода: слева 16, справа 15. Баланс не соблюдается.
• Атомы водорода: слева 34, справа $30 + 2 = 32$. Баланс не соблюдается.
Этот вариант неверен, так как нарушается закон сохранения массы.

4) $CO_2$ и $H_2O$

Углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$) являются продуктами полного сгорания углеводородов в присутствии кислорода. Крекинг — это термическое разложение в отсутствие окислителя (кислорода). Следовательно, этот вариант неверен.

Таким образом, единственно правильным вариантом, описывающим основные продукты термического крекинга гексадекана, является образование алкана и алкена с меньшей длиной цепи.

Ответ: 2