Nie licząc reakcji spalania, zasadniczo węglowodory nasycone (np. alkany oraz cykloalkany) są bierne chemicznie, jednak w ściśle określonych warunkach mogą reagować z halogenami. Przykładem takiej reakcji jest substytucja rodnikowa, jaka przebiega między alkanem, cykloalkanem lub homologiem benzenu a chlorem lub bromem w obecności światła lub (i) w podwyższonej temperaturze. Wyróżniamy trzy etapy takiego procesu.

Etap I: inicjacja.

Polega na homolitycznym rozerwaniu wiązania w cząsteczce chloru, co prowadzi do powstania rodników •Cl. W tym etapie niezbędne jest dostarczenie energii, zwykle w postaci światła UV.

Cl₂ → •Cl + •Cl

Etap II: propagacja.

Powstałe rodniki •Cl atakują cząsteczki węglowodoru, np metanu tworząc kolejne rodniki, które atakują inne cząsteczki:

•Cl + CH₄ → •CH₃ + HCl

•CH₃ + Cl₂ → CH₃Cl + •Cl

Etap III: terminacja.

Powstałe we wcześniejszych etapach rodniki mogą również reagować między sobą, co w efekcie prowadzi do powstania cząsteczek węglowodorów oraz chloropochodnych:

•CH₃ + •CH₃ → CH₃-CH₃

•CH₃ + •Cl → CH₃Cl

Czy wiesz, że to właśnie obecność innych alkanów (na przykład wspomnianego etanu CH₃-CH₃) wśród produktów reakcji chlorowania metanu jest dowodem na rodnikowy mechanizm procesu?

Spodobał Ci się ten artykuł? Polub mój fanpage na Facebooku oraz na Instagramie, aby nie ominęły Cię żadne nowości.