Γιατί δεν λαμβάνει χώρα αντίδραση μεταξύ μεθανίου και χλωρίου σε θερμοκρασία δωματίου;
* Αντοχή δεσμού: Οι δεσμοί στο μεθάνιο και το χλώριο είναι σχετικά ισχυροί. Για να ξεκινήσει μια αντίδραση, αυτοί οι δεσμοί πρέπει να σπάσουν, πράγμα που απαιτεί ενέργεια.
* endothermic φύση: Το αρχικό βήμα στην αντίδραση περιλαμβάνει το σπάσιμο των δεσμών χλωρίου, που είναι μια ενδοθερμική διαδικασία (απαιτεί εισροή ενέργειας).
* Θεωρία σύγκρουσης: Για να συμβεί μια αντίδραση, τα μόρια πρέπει να συγκρουστούν με επαρκή ενέργεια για να σπάσουν τους υπάρχοντες δεσμούς και να σχηματίσουν νέα. Σε θερμοκρασία δωματίου, οι συγκρούσεις μεταξύ των μορίων μεθανίου και του χλωρίου δεν είναι αρκετά ενεργητικές για να ξεπεραστούν το εμπόδιο ενέργειας ενεργοποίησης.
Πώς συμβαίνει η αντίδραση:
* ΦΩΤΙΣΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ: Η αντίδραση μεταξύ μεθανίου και χλωρίου ξεκινά από το φως UV (φωτοχημική αντίδραση). Το φως παρέχει την απαραίτητη ενέργεια για να σπάσει τον δεσμό χλωρίου, δημιουργώντας εξαιρετικά αντιδραστικές ρίζες χλωρίου.
* Αλυσιδωτή αντίδραση: Οι ρίζες χλωρίου στη συνέχεια αντιδρούν με μεθάνιο, σχηματίζοντας χλωριούχο ρίζα μεθυλεστέρα και υδρογόνο. Αυτές οι ριζοσπάστες διαδίδουν στη συνέχεια μια αλυσιδωτή αντίδραση, οδηγώντας στον σχηματισμό χλωρομεθάνης και άλλων χλωριωμένων προϊόντων.
Περίληψη:
Ενώ το μεθάνιο και το χλώριο μπορούν να αντιδράσουν, δεν το κάνουν σε θερμοκρασία δωματίου επειδή η αντίδραση χρειάζεται σημαντική ποσότητα ενέργειας ενεργοποίησης. Το UV φως παρέχει την απαραίτητη ενέργεια για την έναρξη της αντίδρασης, οδηγώντας σε αλυσιδωτή αντίδραση που παράγει χλωριωμένα προϊόντα.
