Номер 9, страница 142 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 18. Нефть. Глава 4. Научные основы химического производства - номер 9, страница 142.

Условие.

9. Какое из приведённых уравнений описывает процесс крекинга, а какое — риформинга:

$C_{20}H_{42} \to C_{7}H_{14} + C_{13}H_{28}$;

$C_{13}H_{28} \to C_{13}H_{20} + 4H_{2}$?

Решение.

Решение 2.

Решение

Чтобы определить, какой процесс описывает каждое из уравнений, необходимо проанализировать тип химического превращения, которому подвергается исходный углеводород.

$C_{20}H_{42} \rightarrow C_{7}H_{14} + C_{13}H_{28}$

Данное уравнение описывает процесс крекинга. Крекинг представляет собой расщепление крупных молекул углеводородов на молекулы с меньшей молекулярной массой. В этой реакции длинная молекула алкана эйкозана ($C_{20}H_{42}$) распадается на две более короткие молекулы: алкан тридекан ($C_{13}H_{28}$) и алкен гептен ($C_{7}H_{14}$). Ключевой признак крекинга — это разрыв углерод-углеродных связей и образование нескольких продуктов с меньшим числом атомов углерода, чем в исходной молекуле.
Баланс атомов в реакции соблюдается:
Атомы углерода (C): $20 \rightarrow 7 + 13$
Атомы водорода (H): $42 \rightarrow 14 + 28$

Ответ: Крекинг.

$C_{13}H_{28} \rightarrow C_{13}H_{20} + 4H_2$

Данное уравнение описывает процесс риформинга. Риформинг — это процесс ароматизации и изомеризации углеводородов с целью повышения их октанового числа. В отличие от крекинга, при риформинге не происходит расщепления углеродного скелета. Вместо этого происходят внутримолекулярные перестройки и/или отщепление атомов водорода (дегидрирование). В приведенном уравнении из молекулы алкана тридекана ($C_{13}H_{28}$) отщепляется водород ($4H_2$), в результате чего образуется углеводород ($C_{13}H_{20}$) с тем же числом атомов углерода, но с меньшим содержанием водорода (более ненасыщенный или циклический/ароматический). Это типичная реакция дегидрирования, являющаяся частью процесса риформинга.
Баланс атомов в реакции соблюдается:
Атомы углерода (C): $13 \rightarrow 13$
Атомы водорода (H): $28 \rightarrow 20 + 4 \times 2 = 28$

Ответ: Риформинг.