アルカン：置換反応
着眼点\ce{C_nH_{2n+2}}。単結合だけで反応性は低いが、光を当てるとハロゲンと置換反応する。
\ce{CH4 + Cl2 -> CH3Cl + HCl}
さらに置換が進み \ce{CH2Cl2}、\ce{CHCl3}（クロロホルム）、\ce{CCl4}（テトラクロロメタン）ができる。
- 炭素数が増えるほど沸点が高い（分子間力が大きい）。炭素数4までは常温で気体。
- 同じ炭素数なら、枝分かれが多いほど沸点が低い。
例題
1
メタン 1\ \mathrm{mol} のすべての H を Cl に置き換えるのに、塩素は何 mol 必要か。
解答
1回の置換で \ce{Cl2} 1 分子を使い H 1個が Cl になる（もう1個の Cl は HCl になる）。H は4個なので 4\ \mathrm{mol}。\ce{CH4 + 4Cl2 -> CCl4 + 4HCl}
確認問題
1
ペンタンと2,2-ジメチルプロパンで沸点が高いのは？
答え
ペンタン（直鎖のほうが分子どうしの接触面積が大きく分子間力が強い）。