Што е бензен? Структура на бензен со формулата, својства и примена

Меѓу огромниот арсенал на органски соединенија постојат неколку соединенија, откривање и проучување на кој беше проследен со долгорочни научни контроверзии. Тие со право му припаѓа бензен. Структура во бензен хемија конечно беше донесена само на почетокот на 20-от век, а елементарниот состав на материјата дефинирани дури во 1825 година, тоа нагласувајќи од јагленов катран, кој е произведен како спореден производ на coking јаглен.

Бензен со толуен, антрацен, фенол, нафталин во моментов е наведен како ароматски јаглеводороди. Во оваа статија ние ќе се погледне во она што се карактеристиките на оваа молекула јаглеводороди, да дознаете на физички својства, како што се растворливост, точка на вриење и густината на бензенот и означување на обемот на соединенија во индустријата и земјоделството.

Што е арена?

Хемија на органски соединенија класифицира сите познати супстанции во неколку групи, како што се алкани, alkynes, алкохоли, алдехиди, итн Главната карактеристика на секоја класа на материјали е присуството на одредени видови на обврзници. На молекули содржат само заситени јаглеводороди Сигма врска, голем број на супстанции етилен - двојно, тројна врска во alkynes. На она што класа е бензен?

Структурата укажува на присуство на бензен во својата молекула ароматски прстен, бензен прстен на насловот. Сите соединенијата со органска природа, кој содржи еден или повеќе од овие прстени во нивните молекули, се нарекува класата на Arenes (ароматски јаглеводороди). Во прилог на бензен, која ние се размислува, оваа група вклучува голем број на многу важни материи, кои што се толуен, анилин, фенол и други.

Како да се одлучи структурата на проблемот на молекули на ароматични јаглеводороди

Првично, научниците имаат воспоставено квалитативен и квантитативен состав на комплексот изразени од страна на _{побарувања,} C ₆ H _6, при релативна молекулска маса на бензенот е Предложени 78. Потоа неколку олицетворение на структурните формули, но ниту еден од нив не одговараат на реалните физички и хемиски својства на бензен забележани хемичари во лабораториски експерименти.

Тоа е речиси четириесет години пред германскиот истражувач Александар Kekule претстави својата верзија на структурна формула, која има бензен молекула. На настанот присуствуваа три двојни врски, што укажува на можно незаситени природата на хемиски својства на јаглеводород. Оваа противречи навистина постоечките интеракции карактер соединение со формулата C ₆ H ₆ со други супстанции, на пример, со бром, азотна киселина, хлор.

Само по појаснување е бензен молекула конфигурација во нејзината структурна формула појави ознака бензен јадро (прстен), и таа се уште се користи во текот на органската хемија.

Електронска конфигурација на молекулата C6H6

Каков вид на просторната структура има бензен? Структурата на бензен конечно беше потврдено од страна на две реакции: trimerization на ацетилен на бензен и циклохексан за намалување на водород. Се покажа дека јаглеродни атоми се меѓусебно поврзани за да формираат рамна шестоаголна и се во sp ² хибридизацијата користи за комуникација со три други атоми од нејзините четири валентни електрони.

На преостанатите шест слободни p-електрони се наредени нормално на молекуларна авион. Преклопуваат едни со други, тие формираат вкупно електрони облак, наречен бензен јадро.

Природата на хемиска врска четвртина

Познато е дека физичките и хемиските својства на соединенија главно зависат од нивната внатрешна структура и да се случи видови на хемиски врски меѓу атомите. Структура на електрони на бензен, можно е да се заклучи дека молекулата не е ниту едноставен ниту пак двојни врски, кои може да се види во формулата Kekule. Напротив, хемиски врски помеѓу јаглеродните атоми се еднакви. Покрај тоа, општата π-електрон облак (сите шест C атоми) формира хемиски тип на поврзување, наречен кралица, или ароматски. Овој факт предизвикува специфичните својства на бензен прстен и, како последица на тоа, природата на хемиски интеракција на ароматски јаглеводороди со други супстанции.

физички својства

Чувари, кои содржат во молекулата мал број на јаглеродни атоми, главно претставен од страна на течности. Тоа не е исклучок, и бензен. Структурата на бензен, како што се потсетиме, што покажува нејзината молекуларна природа. Како го прави ова всушност влијае на нејзините својства?

Со намалување на температурата на течноста поминува во цврста фаза и бензен е претворена во бел кристален маса. Тоа лесно се топи на температура од 5,5 ° C. Во нормални услови, суштината е безбојна течност со посебен мирис. Својата точка на вриење од 80,1 ° C.

бензен густина варира во зависност од промената на температурата. Температурата е повисока, густината е помалку. Еве неколку примери. На температура од 10 ° густина на 0,8884 g / ml, и на 20 ° - 0,8786 g / ml. бензен неполарни молекули, па на супстанцата е нерастворлив во вода. Но, самиот соединение е добар органски растворувач, на пример, масти.

Особено бензен хемиски својства

Таа е основана експериментално дека ароматични јадрото на бензенот е стабилна, т.е. Таа се карактеризира со висока отпорност на кинење. Овој факт објаснува зависноста од супстанцијата која треба да реакциите на видот на супституција, на пример, со хлор под нормални услови, со бром, со азотна киселина во присуство на катализатор. Треба да се напомене бензен висока отпорност на оксидирачки агенси како што се калиум перманганат, бром вода. Со ова уште еднаш се потврдува отсуството во молекулата арената на двојни врски. Цврсти оксидација, инаку позната како гори, карактеристика на сите ароматски јаглеводороди. Од процент содржина на јаглерод во молекула, C ₆ H ₆ големи, бензен зачадена пламен retardant е придружена од страна на формирање на чад честички. Реакцијата произведува јаглерод диоксид и вода. Интересно прашање е: може ароматични јаглеводороди реагираат врска? Дозволете ни да се разгледа во повеќе детали.

Кои се причините за јазот на бензен прстен?

Потсетиме дека во молекули врска Arenes присутни кралица, што произлегуваат од преклопување на шест p електрони јаглеродни атоми. Се наоѓа во срцето на бензен прстен. За да го уништат и да се спроведе тоа реакција, бара голем број на посебни услови, како што е изложеност на светлина, високи температури и притисоци, катализатори. А мешавина на бензен и хлор реагира врска под дејство на ултравиолетово зрачење. Производот на оваа интеракција ќе хексахлорциклохексан - токсични кристална супстанца која се користи во земјоделството, како инсектицид. Во hexachlorane молекула има не бензенски прстен, на местото на прекин се случи шест прикачување на атоми на хлор.

Практичната примена на бензен

Во различни индустрии супстанција е широко се користи како растворувач и, исто така, како суровина за натамошното подготвување на лакови, пластика, бои како додаток во моторни горива. Уште поголем спектар на примена се деривати на бензен и хомолози од тоа. На пример, нитробензен, C ₆ H ₅ NO ₂ е примарен реагенс за анилин. Како резултат на реакција на супституција со хлор во присуство на алуминиум хлорид како катализатор е подготвена хексахлорбензен. Тоа се користи за пред-третман на семиња, како и употреба во дрвната индустрија за заштита на дрво од штетници. Хомолог нитрација на бензен (толуен) се добива експлозивни, познат како ТНТ или ТНТ.

Во овој напис, ние испитуваат својства на овие ароматични соединение што се додавање реакција и замена на бензен согорување и идентификува неговата употреба во индустријата и земјоделството.