Условие задачи

Что такое крекинг нефти? Составьте уравнения реакций расщепления углеводородов C8H18 и C12H26 при этом процессе.

Решение

Дисциплина, к которой относится данная задача, – это химия (в особенности органическая химия и химическая технология). Задача связана с явлением, называемым крекингом нефти.

Описание процесса крекинга нефти:
• Крекинг – это процесс термического или каталитического расщепления длинных цепей углеводородов (обычно присутствующих в нефти) на более короткие, легкие фракции (например, для получения бензина, дизельного топлива и других газовых углеводородов). При этом происходит разрыв С—С связей, и часто образуются продукты с различным числом атомов углерода: алкены, алканы, циклоалканы и пр.
• Для описания реакций крекинга удобно записывать упрощённые уравнения, отражающие общий ход расщепления углеводородного молекулярного состава.

Пример составления уравнений для конкретных углеводородов:

1. Расщепление октана (C₈H₁₈):
Один из вариантов крекинга октана можно записать как реакцию с образованием пропена и пентана:
C₈H₁₈ → C₃H₆ + C₅H₁₂
Проверка балансировки:
• По атомам углерода: 8 = 3 + 5
• По атомам водорода: 18 = 6 + 12

2. Расщепление додекана (C₁₂H₂₆):
Для додекана можно предложить следующий вариант расщепления – разложение на бутан и октен:
C₁₂H₂₆ → C₄H₁₀ + C₈H₁₆
Проверка балансировки:
• По атомам углерода: 12 = 4 + 8
• По атомам водорода: 26 = 10 + 16

Следует отметить, что реальные процессы крекинга обычно протекают по сложным схемам с образованием целой смеси продуктов, и при проведении каталитического крекинга могут возникать дополнительные реакции (например, изомеризация, циклизация и т.д.). Указанные уравнения – упрощённые модели, демонстрирующие принцип деления длинноцепочечных углеводородов на более легкие фрагменты.

Таким образом, крекинг нефти – это технологический процесс, направленный на расщепление тяжелых фракций углеводородов на более легкие, пригодные для использования в топливной и химической промышленности, и приведённые уравнения иллюстрируют один из вариантов реакций, происходящих в этом процессе.