为什么甲烷与氯气比例为1:4时,会完全生成四氯甲烷

芥兰2023-05-09  29

可以这样说的;

CH4 + 4Cl2==光照==CCl4 + 4HCl

这只是个总反应,实际上甲烷分子里氢原子会逐一地被氯原子取代,只是混合气体里氯气足够多所以才有个能确定的最终反应物,5,

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氯气足够多,但它不是也会与甲烷生成其他的一氯二氯三氯甲烷吗。为什么1:4就只有生成四氯甲烷 氯气足够量了,就算中途生成了一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷等,最终还会与氯气光照反应生成四氯化碳的,因为氯气足够的情况下,它会与生成的一二三氯甲烷继续反应。,0,

按照反应原理应该得出以下方程

CH3Cl+NaOH----CH3OH+NaCl

CH2Cl2+2NaOH----HCHO+2NaCl+H2O

CHCl3+4NaOH----HCOONa+3NaCl+2H2O

CCl4+6NaOH----Na2CO3+4NaCl+3H2O

烷烃是开链的饱和链烃,分子中的碳原子都以单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物。通式为CnH2n+2,是最简单的一种有机化合物烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的化合物称为卤代烃(Haloalkane),简称卤烃。卤代烃的通式为:(Ar)R-X,X可看作是卤代烃的官能团,包括F、Cl、Br、I。根据取代卤素的不同,分别称为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃;也可根据分子中卤素原子的多少分为一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃。

所以CCl4,四氯化碳又称四氯甲烷,毫无疑问的卤代烃。

甲烷和氯气反应的四种产物的状态分别是:

CH3Cl(一氯甲烷)常温下气态;

CH2Cl2(二氯甲烷)常温下是液态;

CHCl3(氯仿,三氯甲烷)常温下是液态;

CCl4(四氯甲烷,四氯化碳)常温下是液态。

CH4+Cl2=CH3Cl+HCl(条件:光照)

CH4+2Cl2=CH2Cl2+2HCl(条件:光照)

CH4+3Cl2=CHCl3+3HCl(条件:光照)

CH4+4Cl2=CCl4+4HCl(条件:光照)

一氯甲烷的用途:

1、用于生产甲基氯硅烷、四甲基铅、甲基纤维素等,少量用于生产季铵化合物、农药,在异丁橡胶生产中用作溶剂。

2、有机合成的重要原料。主要用来生产有机硅化合物-甲基氯硅烷,以及甲基纤维素。还广泛用作溶剂、提取剂、推进剂、致冷剂、局部麻醉剂、甲基化试剂,用于生产农药、医药、香料等。全世界生产的氯甲烷中,约80%用来生产甲基氯硅烷和四甲基铅,但由于汽油中的抗爆化合物正逐渐由无铅物代替,因此四甲基铅的消费逐渐下降。

3、主要用作有机硅的原料,也用作溶剂、冷冻剂、香料等。

二氯甲烷的用途:

1、二氯甲烷具有溶解能力强和毒性低的优点,大量用于制造安全**胶片、聚碳酸酯,其余用作涂料溶剂、金属脱脂剂,气烟雾喷射剂、聚氨酯发泡剂、脱模剂、脱漆剂。

2、二氯甲烷为无色液体,在制药工业中做反应介质,用于制备氨苄青霉素、羟苄青霉素和先锋霉素等;还用作胶片生产中的溶剂、石油脱蜡溶剂、气溶胶推进剂、有机合成萃取剂、聚氨酯等泡沫塑料生产用发泡剂和金属清洗剂等。

3、二氯甲烷主要用于胶片生产和医药领域。其中用于胶片生产的消费量占总消费量的50%,医药方面占总消费量的20%,清洗剂及化工行业消费量占总消费量的20%,其他方面占10%。二氯甲烷也用在工业制冷系统中用作载冷剂使用,但危害很大,与明火或灼热的物体接触时能产生剧毒的光气。遇潮湿空气能水解生成微量的氯化氢,光照亦能促进水解而对金属的腐蚀性增强。

4、用于谷物熏蒸和低压冷冻机及空调装置的制冷。在聚醚型尿烷泡沫塑料生产中用作辅助发泡剂,以及用作挤压聚砜型泡沫塑料的发泡剂。

三氯甲烷的用途:

有机合成原料,主要用来生产氟里昂(F-21、F-22、F-23)、染料和药物,在医学上,常用作麻醉剂。可用作抗生素、香料、油脂、树脂、橡胶的溶剂和萃取剂。与四氯化碳混合可制成不冻的防火液体。还用于烟雾剂的发射药、谷物的熏蒸剂和校准温度的标准液。工业产品通常加有少量乙醇,使生成的光气与乙醇作用生成无毒的碳酸二乙酯。使用工业品前可加入少量浓硫酸振摇后水洗,经氯化钙或碳酸钾干燥,即可得不含乙醇的氯仿。

四氯化碳的用途:

用作溶剂、灭火剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、粮食的蒸煮剂、药物的萃取剂、有机溶剂、织物的干洗剂,但是由于毒性及破坏臭氧层的关系现在甚少使用并被限制生产,很多用途也被二氯甲烷等所替代。也可用来合成氟氯代烷、尼龙7、尼龙9的单体;还可制三氯甲烷和药物;金属切削中用作润滑剂。

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