Номер 7, страница 93 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

7. Составьте диаграмму Венна на сходство и различие термического и каталитического крекинга.

Диаграмма Венна для сравнения термического и каталитического крекинга отражает их общие черты (в области пересечения) и уникальные характеристики каждого процесса.

Термический крекинг (уникальные черты)

• Условия проведения: Процесс требует очень высоких температур (от $470^\circ C$ до $900^\circ C$) и высокого давления ($2-7$ МПа).

• Наличие катализатора: Протекает без использования катализаторов.

• Механизм реакции: Свободно-радикальный. Происходит гомолитический разрыв связей $C-C$, что приводит к образованию свободных радикалов.

• Состав продуктов: В продуктах содержится большое количество непредельных углеводородов (алкенов) и кокса. Получаемые алканы имеют преимущественно неразветвленное строение.

• Качество бензина: Бензин, полученный термическим крекингом, имеет относительно низкое октановое число из-за преобладания углеводородов нормального строения.

Каталитический крекинг (уникальные черты)

• Условия проведения: Проводится при более низких температурах ($450-550^\circ C$) и давлении, близком к атмосферному, что экономически выгоднее.

• Наличие катализатора: Обязательно используется твердый кислотный катализатор (например, алюмосиликаты, цеолиты).

• Механизм реакции: Ионный (карбокатионный). Катализатор способствует гетеролитическому разрыву связей с образованием карбокатионов.

• Состав продуктов: Карбокатионный механизм способствует протеканию реакций изомеризации и ароматизации. В итоге образуются преимущественно углеводороды разветвленного строения (изоалканы) и ароматические углеводороды. Выход непредельных углеводородов и кокса меньше.

• Качество бензина: Полученный бензин имеет высокое октановое число благодаря высокому содержанию изоалканов и ароматических углеводородов.

Общие черты (сходство)

• Цель процесса: Оба процесса предназначены для переработки тяжелых, высококипящих нефтяных фракций (мазут, газойль) в более легкие и ценные продукты.

• Основной химический процесс: В основе обоих методов лежит расщепление (крекинг) крупных молекул углеводородов на более мелкие.

• Использование тепла: Оба процесса являются эндотермическими, то есть требуют подвода тепла для разрыва химических связей.

• Основные группы продуктов: В результате обоих процессов получают схожий набор фракций: крекинг-газ (непредельные и предельные углеводороды $C_1-C_4$), бензиновую фракцию ($C_5-C_{11}$) и тяжелый крекинг-остаток.

Ответ: Выше представлена сравнительная характеристика термического и каталитического крекинга в формате, соответствующем текстовому описанию диаграммы Венна, где выделены уникальные черты каждого процесса и их общие свойства.