ما هو البنزين؟ هيكل صيغة البنزين والممتلكات وتطبيق

بين ترسانة واسعة من المركبات العضوية وهناك العديد من المركبات، واكتشاف ودراسة التي رافقه الجدل العلمي على المدى الطويل. أنها ينتمي بحق البنزين. اتخذ هيكل في الكيمياء البنزين في النهاية إلا في بداية القرن 20th، في حين أن التركيب العنصري للمادة تعرف حتى عام 1825 العام، تسليط الضوء عليها من قطران الفحم، والذي تم إنتاجه كمنتج ثانوي من الفحم الحجري.

البنزين مع التولوين، الأنثراسين، الفينول، ويشار النفثالين حاليا الهيدروكربونات العطرية كما. في هذه المقالة سوف نلقي نظرة على ما هي خصائص هذه المواد الهيدروكربونية جزيء، ومعرفة الخصائص الفيزيائية، مثل الذوبان، نقطة الغليان وكثافة البنزين ودلالة على نطاق المركبات في الصناعة والزراعة.

ما هو الساحة؟

كيمياء المركبات العضوية يصنف كل المواد المعروفة إلى عدة مجموعات، مثل الألكانات، الألكاينات، والكحول، والألدهيدات، الخ الرئيسية ميزة كل فئة من المواد غير وجود بعض أنواع من السندات. جزيئات تحتوي فقط المشبعة السندات الهيدروكربونات سيغما، وعدد من المواد الإثيلين - مزدوج، رابطة ثلاثية في الألكاينات. ما هو الطبقة البنزين؟

هيكل يدل على وجود البنزين في جزيء في حلقة العطرية، حلقة البنزين من العنوان. جميع المركبات الطبيعة العضوية تحتوي على واحد أو أكثر من هذه الحلقات في جزيئاتها، ويشار إلى فئة من أرينية (الهيدروكربونات العطرية). بالإضافة إلى البنزين، والتي ننظر فيها، وتشمل هذه المجموعة عددا كبيرا من المواد الهامة جدا، والتي كما التولوين، الأنيلين، والفينول وغيرها.

كيفية تحديد هيكل مشكلة جزيئات الهيدروكربونات العطرية

في البداية، والعلماء تحديد التركيب النوعي والكمي للمجمع، أعرب عن الصيغة C ₆ H _6، التي تنص على أن الكتلة الجزيئية النسبية من البنزين يساوي 78. ثم اقترح عليه عدة خيارات لالصيغ الهيكلية، ولكن أيا منها لا تتطابق مع الخصائص الفيزيائية والكيميائية الفعلية من البنزين لوحظ من قبل الكيميائيين في التجارب المعملية.

لقد كان ما يقرب من أربعين عاما قبل أن قدم المستكشف الألماني الكسندر Kekule روايته عن الصيغة البنائية، التي لديها جزيء البنزين. وحضر الاجتماع ثلاثة روابط مزدوجة، مما يدل على طبيعة غير المشبعة الممكنة من الخصائص الكيميائية للهيدروكربون. هذا يتناقض مع التفاعلات الطابع المركب موجود حقا من صيغة C ₆ H ₆ مع مواد أخرى، على سبيل المثال، مع البروم وحمض النيتريك، والكلور.

إلا بعد توضيح البريد تكوين البنزين جزيء في المعادلة البنائية ظهرت نواة تسمية البنزين (عصابة)، وكانت لا تزال تستخدم في مسار الكيمياء العضوية.

الإلكترونية تكوين C6H6 جزيء

أي نوع من الهيكل المكاني لديه البنزين؟ وأكد هيكل البنزين أخيرا من قبل اثنين من ردود الفعل: وtrimerization من الأسيتيلين لمادة البنزين والهكسان الحلقي في الحد من الهيدروجين. وقد وجد أن ذرات الكربون مترابطة لتشكيل مسدس مسطحة وهي في س ² التهجين باستخدام للتواصل مع ثلاث ذرات أخرى من إلكترونات التكافؤ الأربعة.

يتم ترتيب ما تبقى من ست سنوات الإلكترونات حرة P عمودي على الطائرة الجزيئية. تتداخل مع بعضها البعض، فإنها تشكل مجموع سحابة الإلكترون، ويسمى نواة البنزين.

طبيعة الدور ربع السندات الكيميائية

ومن المعروف جيدا أن الخواص الفيزيائية والكيميائية للمركبات تعتمد أساسا على هيكلها الداخلي وتحدث أنواع الروابط الكيميائية بين الذرات. هيكل الإلكترون من البنزين، فمن الممكن أن نستنتج أن هذا الجزيء لا السندات بسيطة ولا مزدوجة، وهو ما يمكن ملاحظته في الصيغة Kekule. على العكس من ذلك، فإن الروابط الكيميائية بين ذرات الكربون على قدم المساواة. وعلاوة على ذلك، فإن مجموع سحابة π الإلكترون (جميع ذرات ستة) تشكل نوع الكيميائي للاتصال تسمى الملكة، أو العطرية. هذه الحقيقة يتسبب في خصائص معينة من حلقة البنزين، ونتيجة لذلك، فإن طبيعة التفاعل الكيميائي للمواد الهيدروكربونية العطرية مع مواد أخرى.

الخصائص الفيزيائية

أرينية تحتوي في جزيء يمثل عدد قليل من ذرات الكربون في الغالب السوائل. أنها ليست استثناء، والبنزين. هيكل البنزين، كما نذكر، تشير إلى طبيعته الجزيئية. كيف تؤثر هذه الحقيقة خصائصه؟

عن طريق خفض درجة حرارة السائل يمر في مرحلة الصلبة ويتم تحويل البنزين إلى كتلة بيضاء بلورية. كان يذوب بسهولة عند درجة حرارة 5،5 درجة مئوية. في ظل ظروف طبيعية، والجوهر هو سائل عديم اللون مع رائحة غريبة. في نقطة الغليان من 80،1 درجة مئوية.

كثافة البنزين تختلف تبعا لتغير درجة الحرارة. كانت درجة الحرارة أعلى، وكثافة أقل. وفيما يلي بعض الأمثلة على ذلك. عند درجة حرارة 10 درجة كثافة 0.8884 جم / مل، وعند 20 درجة - 0.8786 جم / مل. البنزين الجزيئات غير القطبية، وبالتالي فإن الجوهر هو غير قابلة للذوبان في الماء. ولكن المجمع نفسه هو مذيب عضوي جيد، على سبيل المثال، والدهون.

خصوصا الخصائص الكيميائية البنزين

وقد ثبت بالتجربة أن نواة العطرية من البنزين هي مستقرة، أي انها تتميز بمقاومة عالية للتمزق. هذا الواقع يفسر ميل المسألة إلى ردود فعل من نوع الاستبدال، على سبيل المثال، مع الكلور في ظل ظروف طبيعية، مع البروم مع حمض النيتريك في وجود عامل حفاز. وتجدر الإشارة إلى مقاومة عالية البنزين إلى المؤكسدة وكلاء مثل برمنجنات البوتاسيوم، والماء البروم. وهذا يؤكد مرة أخرى عدم وجود في الساحة جزيء من روابط مزدوجة. جامدة الأكسدة، وإلا المعروفة باسم حرق، وخصائص كل العطرية الهيدروكربونية. منذ نسبة الكربون في الجزيء C ₆ H ₆ كبيرة، ويرافق احتراق البنزين التي كتبها لهب الدخان لتشكيل جزيئات السخام. رد فعل ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون والماء. سؤال مهم هو: هل يستطيع الهيدروكربونية العطرية تتفاعل الاتصال؟ دعونا ننظر في مزيد من التفاصيل.

ما هي أسباب الفجوة حلقة البنزين؟

أذكر أنه في الجزيئات السندات أرينية الحاضر الملكة التي نتجت عن تداخل ستة ص الإلكترونات الكربون الذرات. انها تقع في قلب حلقة البنزين. لتدميره وإجراء رد فعل بالإضافة إلى ذلك، يتطلب عددا من الشروط الخاصة، مثل التعرض للضوء ودرجات الحرارة المرتفعة والضغوط، المواد الحفازة. مزيج من البنزين والكلور يتفاعل اتصال في إطار العمل من الأشعة فوق البنفسجية. المنتج من هذا التفاعل سوف سداسي - مادة الكريستال السامة المستخدمة في الزراعة كمبيد حشري. في جزيء hexachlorane لا يوجد لديه حلقة البنزين، في مكان تمزق حدث ستة الحجز على ذرات الكلور.

التطبيق العملي من البنزين

في مختلف الصناعات ويستخدم على نطاق واسع مادة كمذيب وأيضا كمادة وسيطة لمزيد من إعداد الورنيش والبلاستيك والأصباغ كمادة مضافة في وقود السيارات. مجموعة أكبر من تطبيق ومشتقات البنزين والمتماثلات لها. على سبيل المثال، نترات البنزين، C ₆ H ₅ NO ₂ هو الكاشف الرئيسي لالأنيلين. نتيجة للتفاعل استبدال مع الكلور في وجود كلوريد الألومنيوم كعامل محفز مستعدة سداسي. ومن غير المستخدمة للعلاج من البذور، وكذلك استخدامها في صناعة الخشب لحماية الخشب من الآفات. يتم الحصول على نترتة Homolog من البنزين (التولوين) المتفجرة، والمعروفة باسم TNT أو TNT.

في هذه المقالة، درسنا خصائص هذه المركبات العطرية كرد فعل الجمع والاستعاضة عن احتراق البنزين، وحددت استخدامه في الصناعة والزراعة.