Question

关于CH4和Cl2的取代反应的一点问题~

都知道ch4和cl2一共发生了4个反应吧~不啰嗦了w

辅导书上写的：该反应是逐步进行的，是连锁反应。
这里的“逐步进行”指的是什么呢？
按语文上通常理解的“逐步”、“连锁”，意思大概是“一个反应完了再接下一个反应，4个反应逐个进行”。
而且后面老师似乎还跟了一句：可以通过ch4和cl2的体积比来推断产物有哪些。

但是参考书后面又跟着“同时生成ch3cl、ch2cl2……四种有机物和hcl”，也就是说四个反应同时进行，四种产物同时存在；
还有“即使ch4和cl2按体积比1：1混合光照发生取代反应得到的也不只是ch3cl，因为ch4分子中的四个原子都可以被cl原子取代”，这样来看的话就不能利用体积比来推断产物了。

又翻了很多资料，大多是倾向于后一种说法的，而且我们化学老师经常口误哇……
但是书上都没作重点仔细说明，说得挺模糊的，所以不怕麻烦想来求个定论啊，究竟哪种说法是正确的？还是各有缺漏？

另外还说了“取代反应多为可逆反应”，可逆反应都无法进行到底吧？那样的话其实压根就没法计算生成物、参加反应的物质等等这些量吧？（除了cl2和hcl）

应该算是比较基础的问题吧……本人生了点小病，有机化学刚开了半节课就请假回家了，一点基础都没有，自己看书好多都看不懂哇，麻烦各位给解释一下了〒v〒！还有哪怕答得不多也请保证正确率啊，初中刚学化学的时候是谁回复我氨水显酸性的结果我记了大半个学期……误人子弟什么的最可恶了〒_〒
啊还有！笔记本上记了条“平行反应”来着0 0

补充：但是CH4第一步反应的产物CH3Cl难道还需要停一下等第一步进行一会而它再反应生成CH2Cl2吗= =，例如酸碱优先是因为如果两个反应中不是中和反应的那个先发生，它的产物会立即与酸/碱反应，最后就相当于发生了中和反应；而在这四个反应当中，假如第一个反应发生了，生成了CH3Cl，这时候就具备了发生第二个反应的条件，不存在什么阻碍了啊？为什么会存在延迟呢？

Answer 1

对于一个CH4分子而言，逐步进行；对于一个反应体系而言，由于大量的CH4分子同时反应，进行到各步的都有（一共四步），所以是同时生成CH3Cl、CH2Cl2……四种有机物和HCl

追问

嘤有点明白你的意思！有的ch4分子开始反应的比较晚这样吗……但是讲无机化学的时候类似“Fe、Fe2（SO4）3同时与稀H2SO4反应时是Fe2（SO4）3先反应完”这种情况又为什么会存在呢？而且按你这么说的话，理论上ch3cl、ch2cl2、chcl3和ccl4的生成量是依次减少的吧？
另外想知道对于一个ch4分子来讲，这四个反应之间的时间差可以忽略么？（就是一个开始反应马上接另一个这样子）

追答

Fe2（SO4）3会和铁反应，铁也会和稀硫酸反应，这两个应该是同时发生的。产量应该是取决于氯气的量的，量不一样那种占优也不一样；至于时间差的问题，当然不可忽略；这也就是为什么氯气的量不一样主要产物不一样了。（并且，三氯甲烷和四氯化碳都会以液体的形式生成，这对后两步反应的进行程度的影响也不可忽略）

追问

啊抱歉打错了！是“Fe、Fe2O3同时与稀H2SO4反应时是Fe2O3先反应完”，老师讲的顺序是Fe2O3+H2SO4、Fe2（SO4）3+Fe、Fe+H2SO4这样……
另外还有些罗里吧嗦的东西想问但字数限制我打不下了orz我补充在上面了能看到么0 0

Answer 2

CH4+CL2=CH3CL+HCL
CH4+2CL2=CH2CL2+2HCL
CH4+3CL2=CHCL3+3HCL
CH4+4CL2=CCL4+4HCL
通常是四种都有的，但是具体要根据题目来定
而且取代反应多为可逆反应有一定反映限度
但是参加反应的物质是可以计算的因为反映限度已知

追问

题的确还没开始做但是想先搞明白原理啊毕竟取代反应是很重要的基础知识orz
反应的第二种写法我也有诶0▽0！“四种都有”是指“四个反应同时进行”么？是完全不存在时间差、还是四个反应存在微妙的时间差完全可以忽略、还是时间差不可忽略0 0？
就算已知反应限度，但是如果还没到限度某种反应物就反应完了这时候要判断生成物可怎么办哇……

Answer 3

是逐次反应但又同时进行这句话并不矛盾，第一种反应的过程产生的生成物参加第二种反应，依次类推，