Хлорирование этана: Уравнение реакции и механизм

Задание: Химические свойства алканов. 1. Уравнение реакции хлорирования этана: При взаимодействии этана с хлором под действием ультрафиолетового излучения (света) происходит реакция замещения: \[ C_2H_6 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} C_2H_5Cl + HCl \] Продукт реакции: хлорэтан и хлороводород. Механизм реакции: Реакция протекает по свободнорадикальному цепному механизму (SR). Он включает три основные стадии: 1) Инициирование цепи (зарождение): под действием кванта света молекула хлора распадается на два свободных радикала: \[ Cl_2 \xrightarrow{h\nu} 2Cl\cdot \] 2) Рост цепи: радикалы хлора атакуют молекулы этана, образуя этильный радикал, который затем реагирует с новой молекулой хлора: \[ C_2H_6 + Cl\cdot \rightarrow \cdot C_2H_5 + HCl \] \[ \cdot C_2H_5 + Cl_2 \rightarrow C_2H_5Cl + Cl\cdot \] 3) Обрыв цепи: столкновение и объединение любых двух радикалов: \[ Cl\cdot + Cl\cdot \rightarrow Cl_2 \] \[ \cdot C_2H_5 + Cl\cdot \rightarrow C_2H_5Cl \] \[ \cdot C_2H_5 + \cdot C_2H_5 \rightarrow C_4H_{10} \] Сколько хлорпроизводных образуется в этом случае? При избытке хлора реакция может продолжаться до полного замещения всех атомов водорода. Всего для этана \( C_2H_6 \) возможно образование 9 различных хлорпроизводных (с учетом структурных изомеров): 1) Монохлорпроизводное: хлорэтан (1 изомер). 2) Дихлорпроизводные: 1,1-дихлорэтан и 1,2-дихлорэтан (2 изомера). 3) Трихлорпроизводные: 1,1,1-трихлорэтан и 1,1,2-трихлорэтан (2 изомера). 4) Тетрахлорпроизводные: 1,1,1,2-тетрахлорэтан и 1,1,2,2-тетрахлорэтан (2 изомера). 5) Пентахлорпроизводное: пентахлорэтан (1 изомер). 6) Гексахлорпроизводное: гексахлорэтан (1 изомер). Итого: 9 хлорпроизводных.