甲烷与氯气的反应

甲烷和氯气反应是一种化学反应，也称为氯化甲烷反应。

一、甲烷和氯气反应的化学方程式为：

第一步：甲烷和氯气在光的催化下产生一氯甲烷和HCL。

CH4+Cl2→（光照）CH3Cl（气体）+HCl。

第二步：一氯甲烷和HCL所产生的氯气生成氯甲烷和HCL。

CH3Cl+Cl2→（光照）CH2Cl2（油状物）+HCl。

第三步：二氯甲烷又和HCL所产生的氯气生成三氯甲烷。

CH2Cl2+Cl2→（光照）CHCl3（油状物）+HCl。

第四步：三氯甲烷和HCL所产生的氯气生成四氯甲烷。

CHCl3+Cl2→（光照）CCl4（油状物）+HCl。

二、甲烷和氯气取代反应的特点：

1、在室温暗处不发生反应。

2、髙于250℃发生反应。

3、在室温有光作用下能发生反应。

4、用光引发反应，吸收一个光子就能产生几千个氯甲烷分子。

5、如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存在，反应有一个诱导期，诱导期时间长短与存在这些杂质多少有关。

甲烷与氯气反应的实验步骤、热力学分析及反应现象：

一、甲烷与氯气反应的实验步骤：

1、取一个100毫升的大量筒，用排饱和食盐水的方法先后收集20毫升的甲烷和80室升的氯。

2、将甲烷与氯气倒入盛放饱和食盐水的水槽中，放在光亮的地方等待反应，注意不要放在阳光直射的地方，以免发生危险。

二、甲烷与氯气热力学分析：

根据热力学原理，化学反应的可逆性与其自由能变化有关。对于甲烷和氯气反应，其自由能变化ΔG可以通过以下公式计算：ΔG=ΔH&。

三、甲烷与氯气的反应现象有以下几个阶段：

1、容器内气体颜色变浅，黄绿色气体消失。

2、容器内壁出现黄色油状液珠。

3、容器内压强下降，液面上升。

4、水槽内有少量晶体析出。