Beth yw bensen? Strwythur fformiwla bensen, eiddo a chymhwyso

Ymhlith y arsenal enfawr o gyfansoddion organig mae yna nifer o gyfansoddion, darganfod ac astudio a oedd yn cyd-fynd ddadl wyddonol yn y tymor hir. Maent yn ddyledus yn perthyn bensen. Strwythur mewn cemeg bensen gymerwyd o'r diwedd yn unig ar ddechrau'r 20fed ganrif, tra bod gyfansoddiad elfennol o fater a ddiffinnir hyd yn oed yn 1825 flwyddyn, gan dynnu sylw oddi tar glo, a gynhyrchwyd fel byproduct o lo golosg.

Bensen gyda tolwen, anthrasen, ffenol, naphthalene cyfeirir hyn o bryd i hydrocarbonau aromatig fel. Yn yr erthygl hon byddwn yn edrych ar yr hyn yw nodweddion hyn hydrocarbon moleciwl, cael gwybod priodweddau ffisegol, megis hydoddedd, pwynt berwi a dwysedd y bensen a dynodi cwmpas o gyfansoddion mewn diwydiant ac amaethyddiaeth.

Beth yw'r arena?

Cemeg Cyfansoddion Organig yn dosbarthu holl sylweddau hysbys i mewn i nifer o grwpiau, megis alcanau, alcynau, alcoholau, aldehydau, ac ati Prif nodwedd o bob dosbarth o ddeunyddiau yw presenoldeb rhai mathau o fondiau. Mae'r moleciwlau yn cynnwys dim ond dirlawn bond sigma hydrocarbonau, mae nifer o sylweddau ethylen - dwbl bond, triphlyg mewn alcynau. I ba ddosbarth yw bensen?

Mae'r strwythur yn dangos presenoldeb bensen yn ei moleciwl modrwy aromatig, modrwy bensen y teitl. Mae pob cyfansoddion o natur organig sy'n cynnwys un neu fwy o'r modrwyau hyn yn eu moleciwlau, y cyfeirir ato fel y dosbarth o arenes (hydrocarbonau aromatig). Yn ogystal â bensen, yr ydym yn ystyried, mae'r grŵp hwn yn cynnwys nifer fawr o sylweddau pwysig iawn, sydd, fel tolwen, anilin, ffenol ac eraill.

Sut i benderfynu ar y strwythur y broblem o foleciwlau hydrocarbon aromatig o

I ddechrau, mae gwyddonwyr wedi sefydlu cyfansoddiad ansoddol a meintiol o'r cyfansoddyn a fynegwyd gan yr _honiadau, C ₆ H _6, lle y màs moleciwlaidd cymharol bensen yw 78. Yna sawl embodiments o fformiwlâu adeileddol wedi eu cynnig, ond nid oes yr un ohonynt yn cyfateb i'r nodweddion ffisegol a chemegol gwirioneddol bensen a welwyd fferyllwyr mewn arbrofion labordy.

Mae wedi bod bron i ddeugain mlynedd cyn y fforiwr Almaen Alexander Kekule cyflwyno ei fersiwn o'r fformiwla adeileddol, sydd â moleciwl bensen. Fe'i mynychwyd gan dri bondiau dwbl, gan nodi natur annirlawn posibl o briodweddau cemegol hydrocarbon. Mae hyn yn gwrth-ddweud y rhyngweithio cymeriad cyfansawdd gwirionedd presennol fformiwla C ₆ H ₆ â sylweddau eraill, ee, gyda bromin, asid nitrig, clorin.

Dim ond ar ôl eglurhad e moleciwl bensen cyfluniad yn ei fformiwla adeileddol yn ymddangos cnewyllyn bensen dynodiad (modrwy), ac roedd yn dal i ddefnyddio mewn ystod cemeg organig.

cyfluniad electronig o'r C6H6 moleciwl

Pa fath o strwythur gofodol Mae bensen? Mae strwythur y bensen Cadarnhawyd o'r diwedd gan ddau adweithiau: y trimerization o asetylen i bensen a cyclohexane i leihau hydrogen. Canfuwyd bod atomau carbon yn gydgysylltiedig i ffurfio hecsagon wastad ac yn sp ² hybrideiddio defnyddio i gyfathrebu gyda thri atomau eraill o'i bedwar electron falens.

Mae'r chwe p-electronau rhydd sydd ar ôl yn cael eu trefnu berpendicwlar i'r awyren moleciwlaidd. Gorgyffwrdd â'i gilydd, maent yn ffurfio cyfanswm y cwmwl electron, a elwir yn niwclews bensen.

Mae natur y cemegol bond-chwarter

Mae'n hysbys bod y priodweddau ffisegol a chemegol y cyfansoddion dibynnu'n bennaf ar eu strwythur mewnol a'r mathau o bondiau cemegol rhwng atomau yn digwydd. Mae strwythur electron bensen, mae'n bosibl dod i'r casgliad bod y moleciwl naill bondiau syml nac dwbl, y gellir ei weld yn y fformiwla Kekule. I'r gwrthwyneb, mae'r bondiau cemegol rhwng atomau carbon yn gyfartal. Ar ben hynny, cwmwl π-electron cyffredinol (pob chwe atom C) yn ffurfio math cemegol o gysylltiad, a elwir yn frenhines, neu aromatig. Mae'r ffaith hon yn achosi i'r eiddo penodol y cylch bensen ac, o ganlyniad, mae natur y rhyngweithio cemegol hydrocarbonau aromatig â sylweddau eraill.

priodweddau ffisegol

Arenes cynnwys yn y moleciwl nifer fach o atomau carbon a gynrychiolir yn bennaf hylifau. Nid yw'n eithriad, a bensen. Mae strwythur y bensen, fel yr ydym yn galw i gof, gan nodi ei natur moleciwlaidd. Sut mae y ffaith hon yn effeithio ar ei eiddo?

Drwy ostwng y tymheredd yr hylif yn mynd i mewn i'r cyfnod solet ac mae'r bensen yn cael ei drawsnewid i mewn i màs grisialog gwyn. Mae'n hawdd toddi ar dymheredd o 5,5 ° C. O dan amodau arferol, y sylwedd yn hylif di-liw gyda arogl rhyfedd. Mae ei berwbwynt 80,1 ° C.

dwysedd bensen yn amrywio yn dibynnu ar y newid tymheredd. Mae'r tymheredd yn uwch, mae'r dwysedd yn llai. Dyma rai enghreifftiau. Ar dymheredd o 10 ° dwysedd 0.8884 g / ml, ac ar 20 ° - 0.8786 g / ml. bensen moleciwlau nonpolar, felly y sylwedd yn anhydawdd mewn dŵr. Ond mae'r cyfansoddyn ei hun yn doddydd organig da, er enghraifft, brasterau.

Yn enwedig priodweddau cemegol bensen

Cafodd ei sefydlu yn arbrofol bod y cnewyllyn aromatig bensen yn sefydlog, hy Fe'i nodweddir gan ymwrthedd uchel i rhwygo. Mae'r ffaith hon yn esbonio'r dibyniaeth sylwedd i'r adweithiau o'r math o amnewid, er enghraifft, â chlorin o dan amodau arferol, gyda bromin ag asid nitrig ym mhresenoldeb catalydd. Dylid nodi ymwrthedd uchel bensen i ocsidyddion fel permanganate potasiwm, dŵr bromin. Mae hyn unwaith eto yn cadarnhau absenoldeb yn y arena moleciwl o fondiau dwbl. ocsideiddio anhyblyg, a elwir hefyd yn llosgi, sy'n nodweddiadol o bob hydrocarbonau aromatig. Ers gynnwys canran y carbon yn y moleciwl, C ₆ H ₆ mawr, bensen arafu fflamau myglyd yn cyd-fynd ffurfio gronynnau huddygl. Mae'r adwaith yn cynhyrchu carbon deuocsid a dŵr. Un cwestiwn diddorol yw: gall y hydrocarbon aromatig ymateb gysylltiad? Gadewch i ni ystyried yn fwy manwl.

Beth sy'n achosi bwlch cylch bensen?

Dwyn i gof bod yn y moleciwlau bond arenes frenhines bresennol fod o ganlyniad i'r gorgyffwrdd o chwe p atomau electronau carbon. Mae'n gorwedd yng nghanol y cylch bensen. I ddinistrio a chynnal adwaith adio, yn gofyn am nifer o amodau arbennig, megis yr amlygiad golau, tymheredd uchel a phwysau, catalyddion. Mae cymysgedd o bensen a chlorin yn ymateb cysylltiad dan effaith ymbelydredd uwchfioled. Mae'r cynnyrch y rhyngweithiad hwn yn hexachlorocyclohexane - sylwedd grisial gwenwynig a ddefnyddir mewn amaethyddiaeth fel pryfleiddiad. Yn moleciwl hexachlorane nid oes cylch bensen, yn y man rhwyg digwyddodd chwech atodiad o atomau clorin.

Mae defnydd ymarferol o bensen

Mewn diwydiannau amrywiol sylweddau yn cael ei defnyddio yn eang fel hydoddydd a hefyd fel porthiant ar gyfer paratoi ymhellach farneisiau, plastigau, llifynnau fel ychwanegyn mewn tanwyddau modur. Mae ystod hyd yn oed mwy o gais yn deilliadau bensen a homologau hynny. Er enghraifft, nitrobensen, C ₆ H ₅ NO ₂ yw'r prif adweithydd am anilin. O ganlyniad i adwaith amnewid â chlorin ym mhresenoldeb alwminiwm clorid fel catalydd oedd Hecsaclorobensen parod. Mae'n cael ei ddefnyddio ar gyfer cyn-driniaeth o hadau, yn ogystal â defnydd yn y diwydiant pren ar gyfer diogelu coed rhag plâu. nitration homolog o bensen (tolwen) yn cael ei sicrhau y ffrwydrol, a elwir yn TNT neu TNT.

Yn yr erthygl hon, rydym yn archwilio priodweddau cyfansoddyn aromatig fel ychwanegiad adwaith a'r amnewid hylosgi bensen, a nododd ei ddefnydd mewn diwydiant ac amaethyddiaeth.