номер 2, страница 143 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

2.Напишите уравнения реакций метана и бензола с хлором. Укажите условия их протекания. Почему обе реакции называются реакциями замещения?

1.Хлорирование метана:

$$\text{CH}_4 + \text{Cl}_2 \xrightarrow{hu} \text{CH}_3\text{Cl} + \text{HCl}$$

Условия протекания: действие ультрафиолетового облучения (света $hu$) или нагревание ($t \approx 250\text{–}400\ ^\circ\text{C}$). Реакция протекает по свободнорадикальному механизму ($S_R$). При избытке хлора реакция замещения может продолжаться ступенчато вплоть до полного замещения атомов водорода на хлор с образованием $\text{CH}_2\text{Cl}_2$, $\text{CHCl}_3$ и $\text{CCl}_4$.

2.Хлорирование бензола (реакция замещения):

$$\text{C}_6\text{H}_6 + \text{Cl}_2 \xrightarrow{\text{FeCl}_3} \text{C}_6\text{H}_5\text{Cl} + \text{HCl}$$

Условия протекания: присутствие катализатора — кислоты Льюиса (хлорида железа(III) $\text{FeCl}_3$ или хлорида алюминия $\text{AlCl}_3$). В таких условиях реакция протекает по механизму электрофильного замещения в бензольном кольце ($S_E$).

3.Обоснование:

Обе данные реакции называются реакциями замещения, потому что в молекуле каждого исходного углеводорода один атом водорода ($\text{H}$) замещается на атом галогена — хлора ($\text{Cl}$):

• В метане атом хлора встаёт на место одного из атомов водорода в молекуле $\text{CH}_4$, образуя хлорметан $\text{CH}_3\text{Cl}$.
• В бензоле атом хлора замещает атом водорода при углероде ароматического кольца $\text{C}_6\text{H}_6$, образуя хлорбензол $\text{C}_6\text{H}_5\text{Cl}$.

В обоих случаях вторым продуктом реакции становится хлороводород ($\text{HCl}$), образованный заместившимся атомом водорода и вторым атомом хлора из молекулы $\text{Cl}_2$.