10 класс Глубокая переработка нефти. Крекинг, риформинг § 40. Глубокая переработка нефти. Крекинг, риформинг

ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 40.5: Глубокая переработка нефти. Крекинг, риформинг

Химия; углубленное обучение — Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.

Павел Лебедев, преподаватель химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 40.4 40.6 →

Условие

Назвать алифатические углеводороды, образующиеся при каталитическом риформинге гептана.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

Для решения задачи необходимо вспомнить суть процесса каталитического риформинга. Риформинг — это глубокая переработка нефти, направленная на превращение низкооктановых углеводородов в высокооктановые компоненты бензина. В ходе этого процесса происходят изомеризация, дегидрирование и циклизация алифатических углеводородов.

Шаг 1. Анализ структуры исходного вещества

Исходным веществом является гептан (C₇H₁₆). Это предельный углеводород (алкан) с линейной цепью из семи атомов углерода. Формула: CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃.

Шаг 2. Рассмотрение основных реакций риформинга

При каталитическом риформинге над катализаторами (обычно платина или рений на оксиде алюминия) протекают следующие ключевые процессы:

Дегидроциклизация: Прямая цепь алкана замыкается в цикл с отщеплением молекулярного водорода. Для гептана (C₇) образуется метилциклогексан (C₇H₁₄).
Ароматизация (дегидрирование циклоалканов): Метилциклогексан может далее терять водород, превращаясь в толуол (C₆H₅-CH₃), который является ароматическим углеводородом.
Изомеризация: Нормальный гептан может превращаться в свои разветвленные изомеры (например, 2-метилгексан, 3-метилгексан, 2,2-диметилпентан и др.). Эти изомеры также являются алифатическими углеводородами.
Гидрокрекинг (в меньшей степени при классическом риформинге, но возможен): Разрыв цепи с образованием более легких алканов и алкенов (например, бутана и пропана).

Шаг 3. Отбор именно алифатических углеводородов

В условии вопроса требуется назвать алифатические углеводороды. Ароматические соединения (толуол, бензол) и циклоалканы (метилциклогексан) формально относятся к другим классам (арены и циклопарафины соответственно), хотя в широком смысле циклоалканы иногда рассматривают отдельно от алифатических (нециклических) соединений. Однако в школьном курсе химии под «алифатическими» чаще всего понимают нециклические углеводороды (алканы, алкены, алкины).

Следовательно, основными продуктами, которые остаются в классе алифатических (нециклических) углеводородов после риформинга, являются:

Изомеры гептана (разветвленные алканы состава C₇H₁₆): 2-метилгексан, 3-метилгексан, 2,2-диметилпентан, 2,3-диметилпентан, 2,4-диметилпентан, 3,3-диметилпентан, 3-этилпентан, 2,2,3-триметилбутан.
Более легкие алканы и алкены , образующиеся при крекинге (разрыве цепи): метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан и соответствующие им алкены (пропен, бутен и т.д.).

Однако, если рассматривать вопрос строго в контексте превращения самого гептана без глубокого крекинга до газов, то главными алифатическими продуктами являются его изомеры. Если же учитывать полный спектр процессов риформинга, то образуются и легкие газы.

Чаще всего в задачах такого типа подразумевается, что студент знает о способности алканов изомеризироваться и крекироваться. Но наиболее характерным для риформинга является получение ароматики. Поскольку ароматика не подходит под определение «алифатические», мы должны перечислить нециклические продукты.

Таким образом, при каталитическом риформинге гептана образуются:

изомеры гептана (разветвленные алканы);
более легкие алканы и алкены (продукты крекинга).

Шаг 4. Проверка и формулировка ответа

Проверим логику: риформинг включает изомеризацию (получаем разветвленные алканы — они алифатические) и дегидроциклизацию/ароматизацию (получаем циклоалканы и арены — они не являются алифатическими в узком смысле «нециклические»). Также происходит частичный крекинг (получаем легкие алканы/алкены — они алифатические).

Следовательно, ответ должен включать изомеры гептана и продукты крекинга.

Ответ

а) Изомеры гептана (разветвленные алканы: 2-метилгексан, 3-метилгексан, диметилпентаны и др.)

б) Более легкие алканы и алкены (продукты крекинга: метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан, пропен, бутен и др.)

В школьной программе термин 'алифатические' часто противопоставляется 'ароматическим' и 'циклическим'. Поэтому метилциклогексан и толуол исключаются из списка. Основными алифатическими продуктами являются изомеры исходного алкана и продукты его распада.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 40.5 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 40.5?

Краткий ответ: а) Изомеры гептана (разветвленные алканы: 2-метилгексан, 3-метилгексан, диметилпентаны и др.) б) Более легкие алканы и алкены (продукты крекинга: метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан, пропен, бутен и др.).

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 40. Глубокая переработка нефти. Крекинг, риформинг.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.