甲烷取代反应现象和方程式

取代反应方程式

实验现象

甲烷在光照条件下的反应

甲烷的取代反应

甲烷的卤化中，主要有氯化、溴化。甲烷与氟反应是大量放热的，一旦发生反应，大量的热难以移走，破坏生成的氟甲烷，只能够得到碳和氟化氢。所以直接的氟化反应难以实现，需用稀有气体稀释。碘与甲烷反应需要较高的活化能，反应难以进行。所以碘不能直接与甲烷发生取代反应生成碘甲烷。但它的逆反应却是很容易进行的。

以氯化为例：可以看到试管内氯气的黄绿色气体逐渐变淡，有白雾生成，试管内壁上有油状液滴生成，这是甲烷和氯气反应所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿（或三氯甲烷）、四氯化碳（或四氯甲烷）、氯化氢和少量的乙烷（杂质）的混合物。甲烷的取代反应

CH4+Cl2→（光照）CH3Cl（气体）+HCl

CH3Cl+Cl2→（光照）CH2Cl2（油状物）+HCl

CH2Cl2+Cl2→（光照）CHCl3（油状物）+HCl

CHCl3+Cl2→（光照）CCl4（油状物）+HCl

试管中液面上升，食盐水中白色晶体析出，这是因为反应中生成的氯化氢溶于水。因为氯化氢极易溶于水，溶于水后增加了水中氯离子的浓度，使氯化钠晶体析出。用拇指按住试管口，提出液面，管口向上，向试管中滴入紫色石蕊试液或锌粒，可以证明它是稀盐酸。

甲烷取代反应方程式：CH4+Cl2→（光照）CH3Cl（气体）+HCl。甲烷（系统名为“碳烷”，但只在介绍系统命名法时会出现，一般用习惯名“甲烷”）

在自然界的分布很广，甲烷是最简单的有机物，是天然气，沼气，坑气等的主要成分，俗称瓦斯。也是含碳量最小（含氢量最大）的烃，也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。取代反应（substitutionreaction）是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应，用通式表示为：R－L（反应基质）+A-B（进攻试剂）→R－A（取代产物）+L-B（离去基团）属于化学反应的一类。