Exercice I
1. Quelle est la différence fondamentale entre le craquage et le reformage ?
2. Le reformage de l’heptane gazeux fournit du toluène C6H5−CH3 (g) et du dihydrogène.
Ecrire l’équation-bilan de cette réaction avec les nombres stœchiométriques entiers les plus petits possibles.
3. Ecrire les équations suivantes :
a) La déshydrocyclisation de l’hexane
b) L’isomérisation de l’octane
c) La cyclisation de l’hexane
d) Le vapocraquage du butane en éthène à 800 °C sous Pression atmosphérique
Exercice II
1. Le vapocraquage privilégie la transformation des alcanes en alcènes.
1.1 Quels alcènes peuvent être obtenus par vapocraquage du butane?
1.2 Écrire les équations des réactions correspondantes, et nommer les produits obtenus.
2. Sous pression et en présence du platine, l'hexane peut réagir de deux façons différentes : il peut donner du 2,2 -diméthylbutane ou du méthylcyclopentane.
2.1 Écrire les équations des deux réactions considérées.
2.2 Quelle modification de structure a lieu lors de la première réaction? S'agit-il d'un reformage ?
2.3 Quelle modification de structure a lieu lors de la seconde réaction?
S'agit-il d'un reformage ?
Exercice III
Compléter les équations de réaction suivantes et préciser, dans chacun des cas proposés, les types de réaction : Cyclisation, isomérisation, vapocraquage,
Les réactifs ont tous une chaîne carbonée linéaire.
Exercice IV
Par craquage du cyclooctane C8H16, on obtient uniquement un composé non cyclique de formule C4H8.
1. Ecrire l'équation chimique du craquage réalisé.
2. Donner tous les isomères de constitution du produit de craquage. Parmi ces isomères, quels sont ceux qui présentent une isomérie Z/E ?
Les dessiner en faisant apparaître cette isomérie.
Exercice V
1. Le craquage catalytique d'un alcane linéaire A se fait suivant deux réaction :
La première donne du propène et un alcane B;
La seconde donne du pent-2-ène et du dihydrogène.
1.a) Ecrire les équations de ces deux réactions.
1.b) Déterminer le nom et la formule de A puis de B.
2.Le craquage catalytique d'un alcane linéaire A se fait suivant deux réactions;
La première donne du but-2-ène et un alcane B;
La seconde donne du benzène, C6H6, et du dihydrogène.
2.a Déterminer le nom, les formules brute, semi-développée de A et de B.
2.b Ecrire les équations de ces deux réactions.
Exercice VI
Le pétrole brut est traité dans la raffinerie. Les constituants du pétrole brut sont ainsi séparés en différentes coupes, Chaque coupe contient un mélange d’hydrocarbures.
1. Donner le nom de la technique utilisée pour séparer les constituants du pétrole brut en différentes coupes.
2. Parmi les hydrocarbures recueillis dans les coupes, on cite : le propane, le pentane et l’heptane.
. On donne les points d’ébullition suivants : 98 oC, -42 oC et 36 oC.
Attribuer à chacun des trois hydrocarbures le point d’ébullition convenable.
3. Le propane brûle complètement dans le dioxygène de l’air. Écrire l’équation-bilan équilibrée de la combustion complète du propane.
4. Le craquage d’une molécule d’heptane produit une molécule d’éthylène et un hydrocarbure CxHy
Écrire l’équation de craquage de l’heptane. Trouver la formule moléculaire de CxHy.
Exercice VII
On réalise la distillation fractionné d’un mélange composé de trois alcanes liquides à 25°C : le pentane (1), l’hexane (2) et l’heptane (3). Le mélange a un volume V0 = 60 mL.
1. Quel est le but d’une distillation fractionnée et sur quel principe est-elle fondée ?
2. Rappeler comment évoluent les températures d’ébullition θ des alcanes linéaires en fonction du nombre n d’atomes de carbone qu’ils contiennent.
3. La courbe représentative de l’évolution de la température lue en haut de colonne en fonction du volume total V de distillat recueilli figure ci-dessous.
Répondre aux deux questions suivantes sans justifier :
3.a) Dans quel ordre les distillats sont-ils recueillis ? Dans chaque cas, donner la température d’ébullition et
le volume présent au départ dans le ballon.
3.b) La totalité du troisième distillat a-t-elle été recueillie ?
Si non, quel est le volume du résidu dans le ballon ?
