dãy đồng đẳng của benzen có công thức chung là

1. Benzen là gì?

Đầu tiên, tất cả chúng ta hãy nằm trong chuồn vô mò mẫm hiểu thích hợp hóa học cơ học benzen là gì? Về cơ bản, Benzen được nghe biết là một trong những hidrocacbon thơm ngát, lỏng, không tồn tại color và cũng ko tan nội địa. Khối lượng riêng biệt của benzen nhẹ nhõm rộng lớn đối với nước. Benzen dễ dàng và đơn giản được hòa tan  vô trong suốt dầu khoáng, dầu động, thực vật, dung môi cơ học,… nhất là cao su đặc, vật liệu nhựa đàng, vật liệu nhựa kêu ca, mỡ, tô, vecni, dầu hắc,…

Bạn đang xem: dãy đồng đẳng của benzen có công thức chung là

Hợp hóa học cơ học benzen hoàn toàn có thể nhập vai trò là dung môi hòa tan được rất nhiều hóa học không giống nữa như: cao su đặc, iot, dầu chiên, nến,… Benzen tuy rằng với hương thơm thơm ngát nhẹ nhõm tuy nhiên lại vô cùng tổn hại so với sức mạnh loài người.

Trong công nghiệp, benzen là nguyên vật liệu được dùng nhằm tổ hợp rời khỏi thật nhiều thích hợp hóa học cơ học không giống nhau như aniline, clo benzen, nitrobenzen, phenol,... hoặc dùng thực hiện dung môi hòa tan hóa học mỡ.

Tuy nhiên, benzen đã biết thành giới hạn dùng vô công nghiệp kể từ trong thời điểm 70 của thế kỷ XX. Tại nước ta, việc nghiêm khắc cấm dùng benzen vô công nghiệp đã và đang được quy tấp tểnh bên trên số 108 LB/QĐ.

2. Công thức tổng quát lác của benzen

2.1. Cấu tạo nên phân tử của benzen

Benzen (C₆H₆) cấu trúc bao gồm 6 nguyên vẹn tử C. 6 nguyên vẹn tử này vô phân tử benzen đều ở tình trạng lai hóa sp2 (lai hóa tam giác).

Mỗi nguyên vẹn tử C người sử dụng 3 obitan lai hóa muốn tạo links σ với 2 nguyên vẹn tử C ở sát bên nó và tạo nên links với 11 nguyên vẹn tử H.

6 obitan p còn sót lại của 6 nguyên vẹn tử C tạo thành cấu hình xen phủ mặt mũi cùng nhau tạo nên trở thành hệ phối hợp π công cộng cho tất cả vòng benzen cơ. Nhờ vậy nhưng mà links π ở benzen được cho rằng kha khá kiên cố rộng lớn đối với links π ở anken cũng như  links π ở những hidrocacbon ko no không giống.

Mô hình phân tử của benzen dạng quánh và trống rỗng như sau: 

Biểu thao diễn công thức cấu trúc dạng rút gọn gàng của Benzen:

2.2. Benzen và đồng đẳng

Benzen C₆H₆ và những hidrocacbon thơm ngát không giống với công thức phân tử công cộng là C_nH_2n-6 (n ≥ 6) ví như C₇H₈ (toluen), C₈H₁₀,… lập trở thành một mặt hàng đồng đẳng. C₇H₈ (toluen), C₈H₁₀ vừa phải là 2 hidrocacbon hàng đầu (không tính số một là benzen) vừa phải là 2 đồng đẳng gặp gỡ tối đa của benzen vô lịch trình chất hóa học lớp 11.

Tên gọi công cộng của mặt hàng đồng đẳng benzen là aren.

Công thức đơn giản và giản dị nhất vô mặt hàng đồng đẳng là benzen (C₆H₆).

Các ankyl benzen thông thường được gặp gỡ là toluen C₆H₅CH₃, xilen C₆H₄(CH₃)₂, cumen C₆H₅CH(CH₃)₂,…

Tham khảo ngay lập tức tư liệu tổ hợp kỹ năng và cách thức giải từng dạng bài bác tập dượt vô đề ganh đua Hóa trung học phổ thông Quốc gia

3. Cách gọi thương hiệu (danh pháp) đồng đẳng, đồng phân của benzen

Khi thay cho thế những nguyên vẹn tử hidro vô phân tử benzen C₆H₆ bởi vì những group ankyl không giống nhau, tao chiếm được những hóa học cơ học ankyl benzen không giống nhau, với công thức công cộng là C_nH_2n-6 với ĐK n ≥ 6, ví như C₆H₅CH₃, C₆H₅CH₂CH₂CH₃, C₆H₅CH₂CH₃,…

Nếu coi vòng benzen là mạch chủ yếu thì những group ankyl gắn vô nó đó là mạch nhánh, hoặc còn được gọi là group thế. Các ankyl benzen với đồng phân mạch cacbon và tên thường gọi của bọn chúng được người tao gọi theo đòi địa điểm của những nguyên vẹn tử C của vòng bởi vì những kí hiệu bởi vì vần âm o (ortho), m (meta), p (para) hoặc chữ số.

- Tên gọi: Tên địa điểm – thương hiệu nhánh + benzen

Đồng phân của benzen bao gồm 2 loại là đồng phân địa điểm group ankyl vô cấu hình vòng benzen và đồng phân mạch cacbon của mạch nhánh.

   + Nếu 2 group thế ở địa điểm 2 C ngay lập tức cạnh nhau tao chiếm được đồng phân ortho (viết tắt là o-) và C chứa chấp 2 group thế này được khắc số thứu tự là  1, 2.

   + Nếu 2 group thế ở địa điểm cách nhau chừng 1 nguyên vẹn tử C (1 đỉnh tam giác)  tao chiếm được đồng phân meta (viết tắt là m-) và C chứa chấp 2 group thế này được khắc số thứu tự là một trong, 3.

   + Nếu 2 group thế ở địa điểm 2 nguyên vẹn tử cacbon đối đỉnh cùng nhau (cách nhau 2 nguyên vẹn tử C) tao chiếm được đồng phân para (viết tắt là p-) và C chứa chấp 2 group thế này được khắc số thứu tự là một trong, 4.

Từ C₈H₁₀ trở chuồn với những đồng phân về địa điểm kha khá của những group ankyl xung xung quanh vòng benzen và về cấu trúc mạch cacbon của mạch nhánh.

 Một số ví dụ về kiểu cách gọi thương hiệu một vài đồng đẳng, đồng phân của Benzen

4. Tính hóa học vật lý cơ của benzen và đồng đẳng

Các hidrocacbon thơm ngát ở ĐK thông thường tồn bên trên ở dạng hóa học lỏng vô cùng vui nhộn hoặc ở dạng rắn ở những đồng đẳng cao hơn nữa, bọn chúng với sức nóng chừng sôi tăng theo hướng tăng của lượng phân tử .

Đối với những hidrocacbon thơm ngát tồn bên trên ở thể lỏng với hương thơm thơm ngát đặc thù, cũng vì như thế nguyên nhân này mà thích hợp hóa học cơ học dạng vòng mang tên gọi là hidrocacbon thơm ngát.

Hidrocacbon thơm ngát với lượng riêng biệt nhẹ nhõm rộng lớn đối với nước, ko tan nội địa tuy nhiên lại tan nhiều trong những dung môi cơ học như hóa học bự, aceton, rượu, ete,… Benzen (C₆H₆) đó là một ví dụ nổi bật của đặc điểm vật lí của hidrocacbon thơm ngát.

5. Tính hóa chất của benzen và đồng đẳng 

5.1. Phản ứng thế của benzen và đồng đẳng

a. Thế nguyên vẹn tử H của vòng benzen

Benzen phản xạ với halogen: benzen + Br₂

• Cho benzen và brom vào trong 1 ống thử thô rồi rung lắc nhẹ nhõm ống thử.

• Bổ sung vô thêm 1 không nhiều bột Fe vô ống thử bên trên và tổ chức rung lắc nhẹ nhõm. Ta thấy color của brom nhạt nhẽo dần dần và thấy với khí hidro bromua bay rời khỏi bởi đang được xẩy ra phản xạ thế:

• Nếu cho những ankylbenzen phản xạ với brom vô ĐK với bột Fe tiếp tục chiếm được láo thích hợp thành phầm thế brom đa phần vô địa điểm para (p-) và ortho (o-) đối với group ankyl:

 Benzen phản xạ với axit nitric: Benzen + HNO₃

• Cho benzen vô vào một ống thử đang được với chứa chấp sẵn láo thích hợp HNO₃ quánh và H₂SO₄ quánh. Khi cơ tất cả chúng ta tiếp tục thấy với lớp hóa học lỏng nặng trĩu gold color nhạt nhẽo lắng xuống. Chất lỏng cơ đó là nitrobenzen được tạo nên trở thành theo đòi phản xạ sau:

Quy tắc thế: Các ankyl benzen dễ dàng nhập cuộc phản xạ thế nguyên vẹn tử H của vòng benzen rộng lớn benzen và thế sự ưu tiên ở địa điểm ortho (o-) và para (p-) đối với group ankyl.

b) Thế nguyên vẹn tử H ở mạch nhánh

Khi đun toluen hoặc những ankylbenzen với brom tiếp tục xẩy ra phản xạ thế nguyên vẹn tử H của mạch nhánh tương tự động như so với ankan.

VD:  Toluen phản xạ với Brom tạo nên Benzyl bromua: 

Đăng ký ngay lập tức sẽ được những thầy cô tư vấn và xây đắp trong suốt lộ trình ôn ganh đua sớm unique và phù phù hợp với bạn dạng thân

5.2. Phản ứng cộng

a) Benzen xẩy ra phản xạ cùng theo với hidro: Benzen + H₂

 C₆H₆ + 3 H₂ C₆H₁₂ (xiclohexan)

b) Benzen phản xạ cùng theo với clo: Benzen + Cl₂

Dẫn một lượng nhỏ khí Clo vào trong bình có một không nhiều benzen, che kín lại và đem bình ra bên ngoài tia nắng. Quan sát thấy vào phía trong bình xuất hiện tại sương Trắng, trở thành bình xuất hiện tại một tấm bột white color, này đó là hóa học 1,2,3,4,5,6-hexa clo xiclohexan (hexacloran). 

Phương trình phản ứng: 

 C₆H₆ + 3 Cl₂ C₆H₆Cl₆ (hexacloran)

5.3. Phản ứng oxi hóa

a) Phản ứng oxi hoá ko trọn vẹn của benzen và đồng đẳng của benzen

Thí nghiệm:

• Trong ĐK thông thường, benzen và toluen ko làm mất đi color hỗn hợp KMnO₄.

• Khi đun lạnh lẽo đồng thời cả nhị ống thử vào trong nồi đun cơ hội thuỷ:

  Xem thêm: soạn bài ra ma buộc tội

• Benzen không khiến rơi rụng color hỗn hợp kali pemanganat KMnO₄. 

• Toluen khiến cho rơi rụng color hỗn hợp kali pemanganat, tạo nên kết tủa mangan đioxit MnO₂.

 C₆H₅-CH₃ (toluen) + KMnO₄ C₆H₅-COOK (kali benzoat) + 2MnO₂↓ + KOH + H₂O

b) Phản ứng oxi hoá trọn vẹn benzen và đồng đẳng của benzen

Các hiđrocacbon thơm ngát Lúc cháy lan nhiều sức nóng theo đòi phương trình tổng quát lác sau:

 C_nH_2n-6 + $\frac{3n - 3}{2}$ O₂ nCO₂ + (n - 3) H₂O

→ Nhận xét: số mol CO₂ luôn luôn trực tiếp to hơn số mol H₂O

6. Điều chế và phần mềm của benzen

6.1. Điều chế benzen

Cách thông dụng nhất nhằm pha chế rời khỏi Benzen là chưng chứa chấp kể từ dầu lửa và vật liệu nhựa kêu ca đá. Trong khi, bọn chúng còn được pha chế kể từ những ankan hoặc xicloankan. Phương trình phản xạ pha chế như sau:

6.2. Ứng dụng

Benzen là một trong những trong mỗi nguyên vật liệu cần thiết nhất của nền công nghiệp hóa cơ học. Nó được phần mềm vô phát hành polime thực hiện hóa học mềm, cao su đặc, tơ sợi (ví dụ như polistiren, cao su đặc buna-stiren hoặc tơ capron).

Benzen, toluen và những xilen cũng thông thường được dùng để làm thực hiện môi trường xung quanh hoà tan những hóa học như mỡ, cao su đặc, vecni. Benzen còn được sử dụng vô tẩy mỡ ở xương, domain authority sợi, len, vải vóc, dạ, tẩy mỡ, vệ sinh thô, những tấm sắt kẽm kim loại. Hình như những khí cụ với hóa học mỡ bám không sạch cũng rất được tẩy bởi vì benzen.

Từ benzen người tao pha chế rời khỏi những hóa học không giống ví như phát hành cumen, axeton, phenol; pha chế nitrobenzen, anilin, phenol; người sử dụng vô tổ hợp phẩm nhuộm, dược phẩm, dung dịch trừ dịch sợ hãi,…

Toluen được dùng để làm sản xuất dung dịch nổ TNT (trinitrotoluen). 

7. Một số bài bác tập dượt về benzen và đồng đẳng của benzen (có câu nói. giải)

Bài tập dượt 1: Hiđrocacbon X là một trong những hóa học lỏng và với tỉ khối khá đối với không gian bởi vì 3,17. Đốt cháy trọn vẹn hidrocacbon X chiếm được CO₂ với lượng bởi vì 4,28 lượt lượng của nước. Tại sức nóng chừng thông thường, X không khiến rơi rụng color hỗn hợp brom tuy nhiên Lúc đun lạnh lẽo (có xúc tác sức nóng độ), X làm mất đi color KMnO₄.

a. Hãy mò mẫm công thức phân tử và trình diễn công thức cấu trúc của X?

b. Viết những phương trình hoá học tập phản xạ thân thích X với H₂ (có xúc tác Ni, đun nóng); với brom (có xúc tác bột Fe); với láo thích hợp axit HNO₃ và axit H₂SO₄ đậm quánh dư.

Đáp án chỉ dẫn giải chi tiết:

a. Gọi CTPT của X là C_xH_y:

Ta có: MX = 3,17. 29 = 92 ⇒ 12x + hắn = 92 (1)

m_CO2 = 4,28mH₂O ↔ 44x = 4,28. 18. (y/2) ⇒ hắn = 1,14x (2)

Từ (1) và (2) ⇒ x = 7, hắn = 8. CTPT của X là C₇H₈.

b.

Bài tập dượt 2: Khi tiến hành phản xạ tách hidro của 66,25 kilogam etylbenzen chiếm được 52,00 kilogam stiren. Tiến hành phản xạ trùng khớp toàn cỗ lượng stiren này tao được láo thích hợp A bao gồm với polistiren và cả phần stiren ko nhập cuộc phản xạ. thạo 5,trăng tròn gam láo thích hợp A vừa phải đầy đủ làm mất đi color của 60,00 ml hỗn hợp brom 0,15M.

a. Hãy tính hiệu suất phản xạ tách hidro của etylbenzen.

b. Tính lượng stiren được trùng khớp.

c. Phân tử khối tầm của Polistiren bởi vì 3,12.10⁵. Hãy tính thông số trùng khớp tầm của polime.

Đáp án chỉ dẫn giải chi tiết:

n_Br2 = 0,06.0,15 = 0,009(mol)

Theo tấp tểnh luật bảo toàn khối lượng: m_A = m_stiren = 52,00 (kg) = 52.103 (g)

Theo đề bài bác tao có: 5,2 g láo thích hợp A thuộc tính vừa phải đầy đủ với 0,009 mol Br₂

⇒ 52.10³g láo thích hợp A tiếp tục thuộc tính vừa phải đầy đủ với 90 mol Br₂

Theo (3): n_stiren = n_Br2 = 90(mol)

m_stiren = 90.104 = 9360(g) = 9,36(kg)

Khối lượng stiren đang được nhập cuộc phản xạ trùng khớp = m_A - m_stiren = 52 - 9,36 = 42,64 (kg)

c. Hệ số trùng khớp là: $n=\frac{312000}{104}=3000$

Bài tập dượt 3: Trình bày những Điểm lưu ý giống như và không giống nhau thân thích đặc điểm hoá học tập của stiren với etylbenzen. Viết phương trình hoá học tập nhằm minh họa phản xạ này.

Đáp án chỉ dẫn giải chi tiết:

Tính hóa chất etylbenzen với stiren với những điểm giống như và không giống nhau như sau:

Giống nhau: 

• Cả etylbenzen với stiren đều xẩy ra phản xạ thế:

Khác nhau:

• Etylbenzen với đặc điểm giống như với ankan:

Stiren với đặc điểm giống như với anken:

Trên đó là toàn cỗ những vấn đề quan trọng tương quan cho tới lý thuyết của benzen và những đồng đẳng của benzen hao hao một vài bài bác tập dượt. Đây là một trong những phần nội dung vô cùng cần thiết vô lịch trình ôn ganh đua ĐH và yên cầu những em cần nắm rõ. Mong rằng kể từ những phần phân tách bên trên, những em tiếp tục hoàn toàn có thể xây đắp tuột tay kỹ năng của riêng biệt bản thân. Chúc những em ôn tập dượt chất lượng tốt. Trong khi, em hoàn toàn có thể truy vấn ngay lập tức vô trang web Vuihoc.vn nhằm được trao tăng nhiều bài bác giảng hoặc contact trung tâm tương hỗ sẽ được chỉ dẫn tăng nhé!