Hariharan ya explicó el mecanismo real, y él lo explicó bien. (Disculpe si he dicho su nombre incorrectamente). Ahora déjeme explicarlo de otra manera.
Advertencia: Contiene matemáticas.
Supongamos que alguien ha propuesto la forma de sintetizar clorometano a partir de cloro y metano sin ningún subproducto. Entonces su ecuación se verá así.
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a1 CH4 + a2 Cl2 -> a3 CH3Cl
Cuando a1, a2 y a3 son coeficientes en una ecuación balanceada. Por supuesto, ninguno de ellos no debe ser cero. (Porque cada compuesto debe involucrarse de alguna manera en la reacción).
La ecuación equilibrada significa que los números de todos los moles de elementos deben ser los mismos en ambos lados. Entonces, obtenemos:
C: a1 = a3
H: 4a1 = 3a3
Cl: 2a2 = a3
Si resuelve estas ecuaciones, verá que solo hay un conjunto de respuestas: a1, a2 y a3 son todas cero, lo que contradice lo que hemos dicho de que ninguna de ellas puede ser cero. Es decir, esta ecuación es imposible.
Bien, déjame explicarte menos matemáticamente.
Asumamos (nuevamente) que usted es capaz de construir o destruir cualquier enlace como los modelos de plástico. Sacas un átomo de hidrógeno de cada molécula de metano y colocas un átomo de cloro extraído de las moléculas de cloro. Para hacer solo clorometano CH3Cl, necesita un número igual de átomos de C y Cl. Además, el número de átomos de C es igual al número de molécula de metano. Llamemos a ese número como n. Puedes tomar dos enfoques.
1. Use n moléculas de metano yn moléculas de cloro gaseoso. Sacas un átomo de H de cada molécula de metano, por lo que sacas n átomos de H en total. Además, elige un átomo de cloro de cada molécula para combinar con CH3, dejando n átomos de Cl sin usar. De acuerdo, haces n moléculas de clorometano, pero también tienes n átomos de cloro y n átomos de hidrógeno que eventualmente se convierten en subproductos.
2. Utiliza solo n / 2 moléculas de cloro gaseoso, por lo que se utilizan todos los átomos de cloro. Sin embargo, todavía tiene n átomos de hidrógeno no utilizado.
En resumen, los átomos de hidrógeno extraídos de las moléculas de metano para ser reemplazados por átomos de cloro no tienen a dónde ir, excepto como subproductos, porque no hay espacio para ellos en el producto deseado.
PD: De todos modos, he editado esto un par de veces, y deseo que este sea mi borrador final.
