Какво е бензен? Структура бензен формула, свойства и прилагане

Сред по-голямата арсенал от органични съединения съществуват няколко съединения, откриване и изследване на които се придружават от дългосрочна научна противоречия. Те по право принадлежи бензен. Структура на бензен химия накрая свален само в началото на 20-ти век, като елементарен състав на материята дефинирани дори и в 1825 година, той се подчертава от каменовъглен катран, който е произведен като страничен продукт на коксуващи се въглища.

Бензен с толуен, антрацен, фенол, нафтален понастоящем е посочена като ароматни въглеводороди. В тази статия ще разгледаме какви са характеристиките на тази молекула въглеводород, разберете физическите свойства, такива като разтворимост, точка на кипене и плътност на бензен и означават обхвата на съединения в промишлеността и селското стопанство.

Каква е арена?

Химия на органични съединения класифицира всички известни вещества в няколко групи, като алкани, алкини, алкохоли, алдехиди, и т.н. Главната особеност на всеки клас от материали е наличието на някои видове връзки. Молекулите съдържат само наситени въглеводороди сигма връзка, редица вещества етилен - двойна, тройна връзка в алкини. До каква класа е бензен?

Структурата показва наличието на бензол в молекулата си ароматен пръстен, бензенов пръстен от заглавието. Всички съединения от органичен произход, съдържащ един или повече от тези пръстени в техните молекули, наричани класа на арени (ароматни въглеводороди). В допълнение към бензен, която се обмисля, тази група включва голям брой много важни вещества, които като толуен, анилин, фенол и др.

Как да се реши структурата на проблема с молекули от ароматен въглеводород

Първоначално, учените са установени на качествения и количествен състав на съединението изразено в _{претенциите,} С ₆ Н _6, при което относителната молекулна маса на бензен е са предложени 78. След няколко изпълнения на структурните формули, но никой от тях не отговаря на действителните физичните и химичните свойства на бензен наблюдава химици в лабораторни експерименти.

Той е почти четиридесет години преди немски изследовател Александър Кекуле представи своята версия за структурната формула, която е с бензен молекула. Тя присъства три двойни връзки, което показва възможно ненаситен естеството на химичните свойства на въглеводород. Това противоречи на много съществуващи взаимодействия характер съединението с формула С ₆ Н ₆ с други вещества, например с бром, азотна киселина, хлор.

Само след избистряне д бензен молекула конфигурация в структурна формула се появи наименование бензеново ядро (пръстен), и все още се използва в процес на органичната химия.

Електронни конфигурация на молекула C6H6

Що за пространствена структура има бензол? Структурата на бензола накрая се потвърждава от две реакции: за тримеризация на ацетилен с бензен и циклохексан до намаляване водород. Установено е, че въглеродни атоми са свързани помежду си за да се образува плоска шестоъгълник и са в SP ² хибридизация като се използва за комуникация с три други атоми на четирите валентните електрони.

Останалите шест свободни р-електроните са разположени перпендикулярно на молекулно ниво. Припокриват помежду си, те формират общо електронен облак, наречена бензеново ядро.

Естеството на химична връзка-тримесечие

Добре известно е, че физичните и химичните свойства на съединенията зависят главно от тяхната вътрешна структура и се появят видове химични връзки между атоми. Структурата на електрон на бензен, е възможно да се заключи, че молекулата е нито прости нито двойни връзки, които могат да се видят във формулата Кекуле. Напротив, химическите връзки между въглеродните атоми са еднакви. Освен това, общото π-електронен облак (всичките шест въглеродни атома) образува химически тип връзка, наречена царица, или ароматен. Този факт води до специфичните свойства на бензеновия пръстен и, като следствие, естеството на химическата взаимодействието на ароматни въглеводороди с други вещества.

физични свойства

Arenes съдържащи в молекулата малък брой въглеродни атоми, представени предимно течности. Това не е изключение, и бензен. Структурата на бензен, като си припомним, което показва, неговото молекулно природата. Как този факт засяга неговите качества?

Чрез понижаване на температурата на течността преминава в твърда фаза и бензолът се превръща в бяла кристална маса. Това лесно се топи при температура от 5,5 ° С При нормални условия, веществото е безцветна течност с особена миризма. Неговата точка на кипене 80,1 ° С

бензен плътност варира в зависимост от промяната на температурата. Температурата е по-висока, плътността е по-малко. Ето няколко примера. При температура 10 ° плътност на 0.8884 грама / мл, и при 20 ° - 0.8786 грама / мл. бензенови неполярни молекули, така че веществото е неразтворимо във вода. Но самото съединение е добър органичен разтворител, например, мазнини.

Особено бензен химични свойства

Установено е експериментално, че ароматното ядро на бензен е стабилен, т.е. Той се характеризира с висока устойчивост на разкъсване. Този факт се обяснява зависимостта на веществото на реакции от типа на заместване, например с хлор при нормални условия, с бром с азотна киселина в присъствието на катализатор. Трябва да се отбележи бензен висока устойчивост на окислители като калиев перманганат, бром вода. Това още веднъж потвърждава липсата на молекула арена на двойни връзки. Твърди окисление, иначе известни като изгарянето, характеристика на всички ароматни въглеводороди. Тъй като процентно съдържание на въглерод в молекулата, С, ₆ Н ₆ голям, бензен опушен огнезащитни се придружава от образуване на частици сажди. Реакцията произвежда въглероден диоксид и вода. Интересен въпрос е: може ароматен въглеводород реагира връзка? Нека да го разгледа по-подробно.

Какво причинява разликата в бензеновия пръстен?

Припомнете си, че в молекулите връзка арени настоящото царица, че е резултат от припокриването на шест п електрони въглеродни атома. Той се намира в сърцето на бензен пръстен. За да го унищожи и да проведе допълнение реакция, изисква редица специални условия, като например излагането светлина, високи температури и налягания, катализатори. Смес от бензол и хлор реагира връзка под действието на ултравиолетова радиация. Продуктът на това взаимодействие ще хексахлорциклохексан - токсичен кристално вещество се използва в селското стопанство като инсектицид. В hexachlorane молекула не е бензенов пръстен, на мястото на скъсване настъпили шест закрепване на хлорни атоми.

Практическото приложение на бензен

В различни отрасли вещество е широко използван като разтворител, а също и като суровина за по-нататъшно получаване на лакове, пластмаси, багрила като добавка в моторни горива. Още по-голям обхват на приложение са производни на бензен и хомолози от тях. Например, нитробензен, _{С6 Н5} NO ₂ е основният реактив за анилин. В резултат на реакцията на заместване с хлор в присъствието на алуминиев хлорид като катализатор е готов хексахлорбензен. Той се използва за предварително третиране на семена, както и използване в дървообработващата промишленост за защита на дървесина от вредители. Хомолог нитриране на бензен (толуен) се получава взривното вещество, известно като TNT или TNT.

В тази статия, ние изследвахме свойствата на такива ароматно съединение като реакцията на добавяне и заместването на бензен горене, и идентифицирани използването му в промишлеността и селското стопанство.