Коротка характеристика етану
Цей вуглеводень має формулу С2Н6. Вуглеводи в його молекулі знаходяться в sp3 гібридному стані. Це позначається на фізичних і хімічних властивості даної речовини. При звичайних умовах етан є газоподібною речовиною малорастворимим у воді. Як і всі інші представники класу алканів, етан має насичені прості зв'язки. Це відбивається на хімічних властивостях цього вуглеводню. Він не здатний вступати в реакції приєднання, для нього допустимо тільки радикальне заміщення.Особливість протікання
З'ясуємо, як отримати з етану хлоретан. Для цього необхідно провести реакцію між етаном і хлором при наявності кванта світла (підвищеній температурі). Завдяки гомолітіческому розриву зв'язку утворюються радикали хлору. Для утворення вільних радикалів необхідна певна витрата енергії. Її можна придбати різними способами. В якості одного з варіантів утворення радикалів можна розглянути термічний піроліз. Щоб з етану отримати хлоретан, рівняння записується при температурі близько 500 0 С. Тієї енергії, яка при цьому буде виділятися, достатня для розриву зв'язків. Другим способом формування активних радикалів є використання ультрафіолетового випромінювання.Механізм реакції радикального заміщення
Розглянемо, як з етану отримати хлоретан. Рівняння реакції протікає за механізмом SR-дії галогенів з алканами. У газовій фазі при реакції етану з хлором спочатку відбуваються дисоціація хлору під дією УФ. Цю стадію називають ініціюванням, саме вона характеризується виникненням активних частинок-радикалів хлору. Утворюються частинки атакують молекулу етану, утворюючи хлороводород, а також радикал етил С2Н5.Продовжимо розмову про те, як отримати з етану хлоретан. На наступному етапі етильний радикал вступає у взаємодію з молекулою хлору, утворюючи етанхлорид і ще один радикал хлору. Саме він здатний заново вступати в реакцію, продовжуючи цикл ланцюгової реакції. Дана стадія іменується зростанням ланцюга. Кількість активних радикалів на цьому етапі взаємодії не змінюється, а зберігається в повному обсязі. В якості завершення циклу виступає третій етап реакції, який називається обривом ланцюга. Він передбачає зіткнення вільних частинок, в результаті чого утворюються продукти реакції.