بنزن چیست؟ ساختار فرمول بنزن، خواص و کاربرد

در میان زرادخانه گسترده ای از ترکیبات آلی هستند چندین ترکیب، کشف و مطالعه که توسط چالش علمی طولانی مدت همراه بود وجود دارد. آنان به حق متعلق بنزن. ساختار در شیمی بنزن در نهایت تنها در آغاز قرن 20 گرفته شده است، در حالی که ترکیب عنصری موضوع حتی در سال 1825 سال تعریف شده، برجسته آن را از قطران زغال سنگ، که به عنوان یک محصول جانبی از زغال کک تولید شد.

بنزن با تولوئن، آنتراسن، فنل، نفتالین در حال حاضر به هیدروکربن های آروماتیک به عنوان نامیده می شود. در این مقاله ما در چه ویژگی های این هیدروکربن مولکول است نگاه کنید، پیدا کردن خواص فیزیکی، مانند حلالیت، نقطه جوش و تراکم بنزن و معنی دامنه ترکیبات در صنعت و کشاورزی است.

عرصه چیست؟

شیمی ترکیبات آلی طبقه بندی تمام مواد شناخته شده را به چند گروه، مانند آلکان ها، آلکین ها، الکل ها، آلدئیدها، و غیره از ویژگی های اصلی هر طبقه از مواد حضور انواع خاصی از اوراق قرضه است. مولکول فقط شامل اشباع باند هیدروکربن سیگما، تعدادی از مواد اتیلن - دو، پیوند سه گانه در آلکین. تا چه کلاس بنزن است؟

ساختار نشان دهنده وجود بنزن در مولکول آن یک حلقه معطر، یک حلقه بنزن از عنوان. تمام ترکیبات طبیعت آلی که شامل یک یا بیشتر از این حلقه در مولکول خود، به عنوان کلاس از آرن (هیدروکربن های آروماتیک) نامیده می شود. علاوه بر بنزن، که ما با توجه به، این گروه شامل تعداد زیادی از مواد بسیار مهم است، که به عنوان تولوئن، آنیلین، فنل و دیگران است.

چگونه تصمیم می گیرید ساختار مشکل از مولکول های هیدروکربن های آروماتیک

در ابتدا، دانشمندان ترکیب کمی و کیفی از ترکیب بیان شده توسط این _ادعا، C ₆ H _6، به موجب آن جرم مولکولی نسبی از بنزن است 78. ماده سپس چند تن از فرمول ساختاری پیشنهاد شده است تاسیس شده است، اما هیچ یک از آنها به خواص فیزیکی و شیمیایی واقعی مطابقت ندارد بنزن شیمیدانان مشاهده در آزمایش های آزمایشگاهی.

این نزدیک به چهل سال قبل از اکسپلورر آلمانی Alexander Kekule نسخه خود را از فرمول ساختاری، که دارای یک مولکول بنزن معرفی شده اند. آن را با سه پیوند دوگانه برگزار شد، نشان می دهد ماهیت غیر اشباع ممکن است از خواص شیمیایی هیدروکربن. این مغایر با واقعا موجود تعامل شخصیت ترکیبی از فرمول C ₆ H ₆ با مواد دیگر، به عنوان مثال، با برم، نیترات، کلر.

تنها پس از روشن پیکربندی مولکول بنزن در فرمول ساختاری آن ظاهر هسته طراحی بنزن (حلقه)، و او هنوز در دوره شیمی آلی مورد استفاده قرار گرفت.

پیکربندی الکترونیک از C6H6 مولکول

چه نوع از ساختار فضایی است بنزن؟ trimerization استیلن به بنزن و سیکلوهگزان به کاهش هیدروژن: ساختار بنزن در نهایت توسط دو واکنش تایید شد. مشخص شد که اتم های کربن پیوسته به شکل یک شش ضلعی مسطح هستند و در SP ² هیبریداسیون با استفاده از ارتباطات با سه اتم دیگر از چهار الکترونهای ظرفیت آن است.

باقیمانده شش P-الکترون های آزاد می عمود بر سطح مولکولی مرتب شده اند. همپوشانی یکدیگر، آنها ابر الکترونی کل، به نام یک هسته بنزن تشکیل می دهد.

ماهیت شیمیایی پیوند چهارم

آن را به خوبی شناخته شده است که خواص فیزیکی و شیمیایی از ترکیبات عمدتا بستگی به ساختار داخلی خود و انواع پیوندهای شیمیایی بین اتم رخ می دهد. ساختار الکترونی بنزن، ممکن است به این نتیجه که مولکول نه اوراق قرضه ساده و نه دو، که می تواند در فرمول Kekule دیده می شود. در مقابل، پیوندهای شیمیایی بین اتم های کربن برابر است. علاوه بر این، به طور کلی ابر π الکترون (همه اتم شش ج) یک نوع شیمیایی اتصال، به نام ملکه، یا آروماتیک تشکیل می دهد. این حقیقت باعث می شود که ویژگی های خاص از حلقه بنزن، و به عنوان یک نتیجه، ماهیت تعامل شیمیایی هیدروکربن های آروماتیک با مواد دیگر.

خواص فیزیکی

آرن حاوی در مولکول تعداد کمی از اتم های کربن عمدتا مایعات ارائه شده است. این یک استثنا، و بنزن است. ساختار بنزن، به عنوان ما به خاطر، نشان می دهد طبیعت مولکولی آن است. چگونه این واقعیت خواص آن تاثیر می گذارد؟

با کاهش درجه حرارت از مایع عبور می کند به فاز جامد و بنزن را به یک توده کریستالی سفید تبدیل شده است. آن را به آسانی در درجه حرارت 5،5 ° C. ذوب در شرایط عادی، این ماده یک مایع بی رنگ با بوی عجیب و غریب است. نقطه جوش آن از 80،1 درجه سانتی گراد

تراکم بنزن متفاوت است بسته به تغییر درجه حرارت. درجه حرارت بالاتر است، چگالی کمتر است. در اینجا چند نمونه هستند. در دمای 10 درجه سانتی چگالی 0.8884 گرم / میلی لیتر و در دمای 20 درجه - 0.8786 گرم / میلی لیتر. بنزن مولکول ناقطبی، به طوری که مواد نامحلول در آب است. اما ترکیب خود یک حلال آلی خوب چربی است، برای مثال،.

به خصوص خواص بنزن شیمیایی

این تجربی مشخص شد که هسته معطر بنزن پایدار، به عنوان مثال توسط مقاومت بالا در برابر پاره شدن است. این حقیقت توضیح اعتیاد به مواد مخدر به واکنش از نوع تعویض، برای مثال، با کلر در شرایط عادی، با برم با اسید نیتریک در حضور یک کاتالیزور. باید مقاومت بالا در برابر بنزن به واسطه های اکسیداسیون مانند پرمنگنات پتاسیم، آب برم اشاره کرد. این بار دیگر تایید عدم وجود در عرصه مولکول پیوند های دو گانه. اکسیداسیون و فاضلاب، در غیر این صورت به آتش کشیدن، مشخصه همه هیدروکربن های آروماتیک شناخته شده است. از آنجا که محتوای درصد کربن در مولکول، C ₆ H ₆ بزرگ، بنزن مقاوم در برابر شعله دودی با تشکیل ذرات دوده همراه است. واکنش دی اکسید کربن و آب تولید می کند. یک سوال جالب است: می توانید هیدروکربنی آروماتیک واکنش نشان می دهند ارتباط؟ اجازه دهید آن را با جزئیات بیشتر در نظر بگیرید.

چه چیزی باعث شکاف حلقه بنزن؟

به یاد بیاورید که در مولکول باند آرن ملکه حاضر که ناشی از همپوشانی از شش اتم ص الکترون کربن است. آن را در قلب حلقه بنزن است. برای نابود کردن آن و انجام واکنش علاوه بر این، نیاز به یک تعداد از شرایط خاص، مانند قرار گرفتن در معرض نور، دما و فشار بالا، کاتالیزور. مخلوطی از بنزن و کلر واکنش می دهد اتصال تحت عمل اشعه ماوراء بنفش. محصول این تعامل خواهد hexachlorocyclohexane - ماده کریستال سمی در کشاورزی به عنوان حشره کش استفاده می شود. در مولکول hexachlorane هیچ حلقه بنزن، در محل پارگی رخ داده است شش اتصال اتمهای کلر.

برنامه های عملی از بنزن

در صنایع مختلف به مواد به طور گسترده ای به عنوان حلال و نیز به عنوان یک ماده اولیه برای تهیه بیشتر از بخت و اقبال، پلاستیک، رنگ به عنوان یک افزودنی در سوخت های موتور استفاده می شود. محدوده و حتی بیشتر از برنامه مشتقات بنزن و همولوگ آن هستند. به عنوان مثال، نیتروبنزن، C ₆ H ₅ NO ₂ معرف اولیه برای انیلین است. به عنوان یک نتیجه از واکنش جانشینی با کلر در حضور کلرید آلومینیوم به عنوان یک کاتالیزور هگزاکلروبنزن آماده کرده است. این است که برای قبل از درمان از دانه ها، و همچنین استفاده در صنعت چوب، برای محافظت از چوب در برابر آفات استفاده می شود. نیتراسیون هومولوگ بنزن (تولوئن) است مواد منفجره، شناخته شده به عنوان TNT یا TNT دست آمده است.

در این مقاله، ما به بررسی خواص چنین ترکیبات آروماتیک به عنوان واکنش علاوه بر این و جایگزینی احتراق بنزن، و استفاده از آن در صنعت و کشاورزی شناخته شده است.