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Vidéo de question : Compléter l’équation pour une réaction de craquage impliquant plusieurs produits Chimie

Lors du craquage catalytique d’un mélange d’hydrocarbures, une molécule X réagit selon l’équation illustrée. Laquelle des formules suivantes est une formule développée plane possible pour la molécule de réactif ? [A] Formule A [B] Formule B [C] Formule C [D] Formule D [E] Formule E

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Transcription de vidéo

Lors du craquage catalytique d’un mélange d’hydrocarbures, une molécule X réagit selon l’équation illustrée. Laquelle des formules suivantes est une formule développée plane possible pour la molécule de réactif ?

Pour le moment, supprimons les options de réponse pour créer de la place pour réfléchir à cette question. L’équation montre qu’une substance X est transformée en deux substances différentes. Lorsqu’une substance se décompose pour former deux ou plusieurs autres substances, nous appelons ceci une réaction de décomposition. Le craquage catalytique est un type particulier de réaction de décomposition. Nous pourrions le définir comme un type de réaction de décomposition où les molécules organiques les plus grandes sont décomposées en molécules plus petites.

Dans l’industrie, le craquage est effectué à grande échelle pour convertir les nombreuses grosses molécules d’hydrocarbures du pétrole brut en molécules plus petites et plus utiles. Un hydrocarbure est une molécule composée uniquement de carbone et d’hydrogène. Et un mélange de tels composés contient une variété de substances hydrocarbonées. Les grosses molécules d’hydrocarbures contenues dans le pétrole brut peuvent être des molécules saturées ou insaturées. C’est-à-dire que toutes les liaisons carbone-carbone peuvent être des liaisons simples, ou certaines peuvent être des doubles liaisons, et certaines peuvent être des triples liaisons. Une grande quantité d’énergie est nécessaire pour que le craquage se produise, afin de rompre les liaisons fortes dans les grosses molécules d’hydrocarbures d’origine.

Le craquage est un processus endothermique qui nécessite des températures élevées, parfois une pression élevée, et parfois un catalyseur. Cette question mentionne le craquage catalytique. Nous savons donc qu’un catalyseur est utilisé pour accélérer cette réaction. Nous pouvons simplifier un processus de craquage en trois étapes principales. Dans la première étape, une seule liaison carbone-carbone est rompue. Dans la deuxième étape, les atomes d’hydrogène se réarrangent. Premièrement, une liaison carbone-hydrogène est rompue et l’atome d’hydrogène forme une nouvelle liaison avec un atome de carbone différent. Et dans la troisième étape, une nouvelle double liaison carbone-carbone se forme. Les deux molécules plus petites produites par ce processus de craquage sont un alcane et un alcène.

Maintenant que nous savons comment se produit le craquage, examinons l’équation qui nous est donnée dans la question. On nous demande d’identifier la substance X. Et on nous donne les formules développées des deux produits de la réaction de craquage, qui sont l’éthène et le propène. Notez que nous avons deux produits alcène au lieu d’un alcane et d’un alcène. Cela signifie que le réactif X ne peut pas être un alcane mais doit être un alcène.

Pour déterminer ce qu’est le composé X, nous pouvons suivre les trois étapes d’une réaction de craquage et travailler à rebours à partir de nos deux produits. À la troisième étape, nous avons l’éthène et le propène. Nous devons faire l’inverse de la troisième étape et annuler cette double liaison carbone-carbone, ou peut-être s’agit-il de cette double liaison carbone-carbone. À ce stade, nous ne le savons pas. C’est une démarche d’essais-erreurs.

Commençons par défaire cette double liaison carbone-carbone sur le propène. L’ouverture de la double liaison nous donne cette structure ici. Nous pouvons alors faire l’inverse de la deuxième étape. Nous pouvons rompre cette liaison carbone-hydrogène et réarranger l’atome d’hydrogène pour obtenir ces deux espèces. Enfin, nous pouvons faire l’inverse de la première étape, qui consiste à relier ces deux atomes de carbone par une liaison simple carbone-carbone. Retournons d’abord cette molécule de gauche à droite, et maintenant nous pouvons inverser la première étape en formant une liaison simple entre ces deux atomes de carbone. Cette formule développée, est une structure possible pour la substance X.

Voyons si cela correspond à l’une des options de réponse. Elle correspond à l’option de réponse (C). Enfin, laquelle des formules suivantes est une formule développée plane possible pour la molécule de réactif ? La réponse est la formule développée (C).

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