Khi craking hoàn toàn 1 alkane X có thể tích thu đc hỗn hợp Y có thể tích là 3V. Tỉ khối của Y so với H$_{2}$ là 12. Xác định CTPT của X

Để giải bài toán này, ta sẽ sử dụng các kiến thức về cracking và tỉ khối khí. 1. **Đầu tiên**, gọi công thức phân tử của alkane X là CₙH₂ₙ₊₂. Khi cracking hoàn toàn alkane, nó sẽ tạo ra hỗn hợp các hydrocarbon và khí H₂. 2. **Thứ hai**, theo đề bài, hỗn hợp Y thu được có thể tích là 3V và tỉ khối của Y so với H₂ là 12. 3. **Tỉ khối** của hỗn hợp Y so với H₂ có thể được tính bằng công thức: \[ D = \frac{M}{M_{H_2}} = 12 \] Trong đó: - M là khối lượng mol của hỗn hợp Y - \(M_{H_2} = 2 \text{ g/mol}\) Vậy ta có: \[ M = 12 \times 2 = 24 \text{ g/mol} \] 4. **Tiếp theo**, hỗn hợp Y chủ yếu bao gồm H₂, alken và có thể là một số alkane khác. 5. **Giả sử** hỗn hợp Y chỉ gồm H₂ và một số sản phẩm chính từ cracking, ta có thể viết phương trình tạo ra sản phẩm từ X như sau: \[ C_nH_{2n+2} \rightarrow mC_{n'}H_{2n'} + (n)H_2 \] Trong đó m là số mol của các sản phẩm alken hoặc alkane khác tạo ra từ X. 6. **Khối lượng mol** của các hydrocarbon sản phẩm cần được tính. Ta biết rằng tổng khối lượng mol của Y là 24 g/mol. Giả sử rằng hỗn hợp Y chủ yếu là H₂ và một sản phẩm alken đơn giản, ví dụ là ethylene (C₂H₄) với khối lượng mol là 28 g/mol. 7. **Công thức tổng quát** cho tổng hợp lại sẽ là: \[ mC_{n'}H_{2n'} + nH_2 = 24 \] Ta cũng có thể xem xét m và n để tìm ra mối quan hệ với n. 8. **Từ đó**, nếu giả sử toàn bộ cracking tạo ra 1 mol C₂H₄ và 2 mol H₂, chúng ta có: \[ 1 \times 28 + 2 \times 2 = 28 + 4 = 32 \text{ g/mol} \] Vậy, sẽ phải điều chỉnh lại hoặc tính toán lại cho sự cân bằng. 9. **Cuối cùng**, từ các giá trị đã tìm được và các thông tin đã cho, ta có thể đi đến kết luận về công thức phân tử của alkane X. Để có thể tính ra được, thì theo những tính toán trên, ta thấy rằng X có thể là C₈H₁₈ (octane) vì khi cracking hoàn toàn có thể tạo ra nhiều alken và H₂, đồng thời cho ra hỗn hợp với tỉ khối là 12. **Vậy công thức phân tử của X là:** C₈H₁₈.