Metan tác dụng với Clo khi có ánh sáng

Mô tả sản phẩm

Metan tác dụng với clo khi có ánh sáng sẽ xảy ra phản ứng thế, trong đó nguyên tử clo thay thế lần lượt các nguyên tử hydro trong phân tử metan. Sản phẩm thu được là hỗn hợp các dẫn xuất halogen của metan: clorometan (CH₃Cl), diclorometan (CH₂Cl₂), triclorometan (CHCl₃) (còn gọi là cloroform) và tetraclometan (CCl₄) (còn gọi là cacbon tetraclorua).

Phản ứng thế giữa Metan và Clo

Cơ chế phản ứng

Phản ứng diễn ra theo cơ chế gốc tự do. Ánh sáng cung cấp năng lượng cần thiết để phân ly phân tử clo thành các gốc tự do clo (Cl•). Gốc tự do clo rất hoạt động, tấn công vào phân tử metan, bứt một nguyên tử hydro và tạo thành gốc tự do metyl (•CH₃) và axit clohydric (HCl). Gốc metyl sau đó phản ứng với một phân tử clo khác để tạo thành clorometan và một gốc clo mới, cứ tiếp tục như vậy cho đến khi tạo ra các sản phẩm thế khác. Quá trình này có thể tạo ra hỗn hợp các sản phẩm, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng (tỉ lệ metan và clo, thời gian chiếu sáng...).

Phương trình phản ứng

Phản ứng tổng quát có thể viết như sau: CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + HCl

Ứng dụng của sản phẩm

Các sản phẩm thu được từ phản ứng này có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp:

• Clorometan (CH₃Cl): Được sử dụng làm chất làm lạnh, dung môi.
• Diclorometan (CH₂Cl₂): Là dung môi phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp.
• Trichlorometan (CHCl₃): Được sử dụng làm dung môi, trong sản xuất thuốc trừ sâu.
• Tetrachlorometan (CCl₄): Được sử dụng làm dung môi, chất chữa cháy (hiện nay hạn chế sử dụng do tác động xấu đến môi trường).

Lưu ý về an toàn

Clo là một chất độc hại, nên cần thực hiện phản ứng này trong điều kiện phòng thí nghiệm có trang thiết bị bảo hộ đầy đủ. Các sản phẩm thu được cũng có thể gây hại cho sức khỏe nếu tiếp xúc trực tiếp hoặc hít phải.

Sản phẩm liên quan: bài học rút ra từ mắt biếc

Sản phẩm liên quan: drop in the bucket là gì

Sản phẩm hữu ích: fe tác dụng với cuso4

Sản phẩm liên quan: cách đọc số 5