为什么氢气和氯气产生白雾甲烷和氧气怎么生成炭单质
通常情况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。但是在特定条件下,甲烷也会发生某些反应。
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,只得到碳和氟化氢。因此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。因此,碘不能直接与甲烷发生取代反应生成碘甲烷。但它的逆反应却很容易进行。
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的所生成的一氯甲烷、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。
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,这是反应中生成的氯化氢溶于水的缘故。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。