ch4和cl2反应方程式(ch4和cl2反应方程式第一步)

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一、卤代(化)反应,硝化反应,磺化反应,

卤代反应,硝化反应,磺化反应都是取代反应,它们都是有机物分子中的一种原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应,但取代其它原子的原子或原子团不同,分别为卤素原子(—X),硝基(—NO2)、磺酸基(—SO3H),其产物也分别为卤代烃、硝基化合物、磺酸基化合物。

1.卤代反应,又叫卤化反应,简称卤化。通常是在有机物分子中直接引入卤素原子形成C—X键的反应,卤化反应是生产烃的含卤衍生物的一种重要反应,一般可通过取代反应进行,即卤代反应,但也可通过加成反应进行。如:


CH4+Cl2 →(光) CH3Cl+HCl

CH2﹦CH2+Cl2 →(Fe) CH2Cl-CH2Cl+HCl

C6H6+Br2 →(Fe) C6H5Br+HBr


这类反应中,碘化反应一般很难进行,如甲烷与碘的取代反应实际上不能实现,氟化反应则快得难以控制,因此,通常是利用间接方法把氟原子引入有机物分子中。

2. 硝化反应,简称硝化,是在有机物分子中引入硝基(—NO2)形成C—NO2键,生成硝基化合物的反应。硝化反应是合成染料,药物,炸药等的重要反应。常用的硝化剂是浓硝酸或混酸(浓硝酸与浓硫酸的混和物),常见的硝化反应为:烷烃的硝化,苯及其衍生物与硝酸发生的取代反应。如:

C6H5OH+3HNO3=C6H3(NO2)3OH+3H2O

苯和热的浓硝酸只能缓慢地反应,但浓硝酸和浓硫酸组成的混酸(体积比约为0.8:1)能跟苯迅速地反应。

淀粉、甘油、纤维素等均可与硝酸反应生成硝酸酯,但通常称为硝化“某某”,如硝化甘油,实际为甘油三硝酸酯,硝化纤维,又称火棉,硝化棉,即硝酸纤维素酯。

3. 磺化反应,简称磺化,是在有机物中引入磺酸基(—SO3H)形成C—S健的反应,苯环上的氢原子被磺酸基取代的反应是很重要的磺化反应,如:

芳环的磺化反应是可逆的,要使平衡向正反应方向移动,可将生成的水不断蒸出,或用含SO3的发烟H2SO4反应。

高级烷烃(六个碳原子以上)与发烟H2SO4或SO3共热也能发生磺化反应,

R—H+H2SO4(发烟)→R—SO3H+ H2O

总之,卤代反应,硝化反应,磺化反应是重要的有机反应,它们既有区别又有联系,在有机化工中占有十分重要的地位和作用。

二、离子反应 分子反应

电解质在溶液里或熔融状态下所发生的有离子参加的反应叫离子反应;物质分子间的化学反应叫分子反应,它们是用不同的表述方式来反映物质间的化学反应的。下面将二者比较如下。

1. 离子反应发生的条件较简单,而分子反应的条件则较复杂,酸、碱、盐等电解质在溶液中的复分解反应都是离子反应。当生成物中有沉淀、气体或弱电解质时,生成物的浓度会大大减少,按平衡移动原理,平衡将向生成物方向移动,反应可完成,若不具备上述条件,反而就不能向一个方向进行到底。

而分子反应发生的条件则比较复杂,许多反应都是在特定的条件下,如:加热、加压、使用催化剂,点燃、放电等,反应才能发生。

2.由于阴、阳离子带电荷会相互吸引,且离子间在溶液中,熔融状态下能充分接触,因此离子反应的速度快,许多反应能瞬间完成。

而分子间的反应是通过碰撞进行的,但在分子间的碰撞中有效碰撞的次数并不多,因此,分子反应的速度并不快。

2. 离子间阴、阳离子一经吸引,即按一定方式排列形成产物,所以离子反应的产物单一。

而分子间因碰撞的部位及断键的部位和方式的不同,所发生的副反应较多,如:有机物中的反应,一般都有副反应。所以,分子间的反应产物较复杂。

3. 离子反应既可用化学方程式表示,也可用离子方程式表示。

分子反应一般只用化学方程式表示。

离子反应与离子方程式是相互联系的,离子方程式与一般化学方程式的意义是不完全相同的,化学方程式只表示一个具体的化学反应,不能表达出离子反应的实质,而离子方程式不仅能表示一定物质间的某个反应,而且表示了所有同一类型的离子反应及其实质。

此外,大多数离子反应是在溶液中进行的,并非所有离子反应都要在溶液中进行,有的也可在固体状态下发生反应。如:固体NH4Cl跟消石灰的离子反应,就在固态下进行,反应为:

2NH4Cl+Ca(OH)2=(△)CaCl2 +2NH3↑

+2H2O

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