dãy đồng đẳng của benzen có công thức chung là

1. Benzen là gì?

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

Đầu tiên, tất cả chúng ta hãy nằm trong chuồn nhập lần hiểu thích hợp hóa học cơ học benzen là gì? Về cơ bản, Benzen được nghe biết là 1 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 đơn giản dễ dàng được hòa tan  nhập trong vắt dầu khoáng, dầu động, thực vật, dung môi cơ học,… nhất là cao su đặc, vật liệu bằng nhựa lối, vật liệu bằng nhựa kêu ca, mỡ, tô, vecni, dầu hắc,…

Hợp hóa học cơ học benzen hoàn toàn có thể vào 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 cực kỳ gây hư tổn so với sức mạnh thế giới.

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 nhập công nghiệp kể từ trong thời điểm 70 của thế kỷ XX. Tại nước ta, việc nghiêm chỉnh cấm dùng benzen nhập công nghiệp và 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) kết cấu bao gồm 6 vẹn toàn tử C. 6 vẹn toàn tử này nhập phân tử benzen đều ở tình trạng lai hóa sp2 (lai hóa tam giác).

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

6 obitan p sót lại của 6 vẹn toàn tử C tạo ra cấu hình xen phủ mặt mũi cùng nhau tạo nên trở thành hệ phối hợp π cộng đồng cho tất cả vòng benzen bại. Nhờ vậy nhưng mà link π ở benzen được cho rằng kha khá bền vững và kiên cố rộng lớn đối với link π ở anken cũng như  link 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 kết cấu 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 cộng đồng là C_nH_2n-6 (n ≥ 6) ví như C₇H₈ (toluen), C₈H₁₀,… lập trở thành một sản phẩm đồng đẳng. C₇H₈ (toluen), C₈H₁₀ một vừa hai phải là 2 hidrocacbon hàng đầu (không tính số một là benzen) một vừa hai phải là 2 đồng đẳng bắt gặp tối đa của benzen nhập lịch trình chất hóa học lớp 11.

Tên gọi cộng đồng của sản phẩm đồng đẳng benzen là aren.

Công thức đơn giản và giản dị nhất nhập sản phẩm đồng đẳng là benzen (C₆H₆).

Các ankyl benzen thông thường được bắt gặp 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 luyện nhập đề 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 vẹn toàn tử hidro nhập phân tử benzen C₆H₆ bởi vì những group ankyl không giống nhau, tớ nhận được những hóa học cơ học ankyl benzen không giống nhau, với công thức cộng đồng 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 lắp đặt nhập 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 tớ gọi theo gót địa điểm của những vẹn toàn 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 nhập 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 tớ nhận được đồng phân ortho (viết tắt là o-) và C chứa chấp 2 group thế này được đặt số theo thứ tự là  1, 2.

   + Nếu 2 group thế ở địa điểm xa nhau chừng 1 vẹn toàn tử C (1 đỉnh tam giác)  tớ nhận được đồng phân meta (viết tắt là m-) và C chứa chấp 2 group thế này được đặt số theo thứ tự là 1 trong những, 3.

   + Nếu 2 group thế ở địa điểm 2 vẹn toàn tử cacbon đối đỉnh cùng nhau (cách nhau 2 vẹn toàn tử C) tớ nhận được đồng phân para (viết tắt là p-) và C chứa chấp 2 group thế này được đặt số theo thứ tự là 1 trong những, 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 kết cấu mạch cacbon của mạch nhánh.

 Một số ví dụ về kiểu cách gọi thương hiệu một số trong những 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 cực kỳ vui nhộn hoặc ở dạng rắn ở những đồng đẳng cao hơn nữa, bọn chúng với sức nóng phỏng 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 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 rộng lớn, aceton, rượu, ete,… Benzen (C₆H₆) đó là một ví dụ điển hình nổi bật của đặc thù 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 vẹn toàn tử H của vòng benzen

Benzen phản xạ với halogen: benzen + Br₂

• Cho benzen và brom vào trong 1 ống thử thô rồi nhấp lên xuống nhẹ nhõm ống thử.

• Bổ sung nhập thêm 1 không nhiều bột Fe nhập ống thử bên trên và tổ chức nhấp lên xuống nhẹ nhõm. Ta thấy color của brom nhạt nhẽo dần dần và thấy với khí hidro bromua bay rời khỏi tự vẫn xẩy ra phản xạ thế:

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

 Benzen phản xạ với axit nitric: Benzen + HNO₃

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

Quy tắc thế: Các ankyl benzen dễ dàng nhập cuộc phản xạ thế vẹn toàn 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 vẹn toàn tử H ở mạch nhánh

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

VD:  Toluen phản xạ với Brom đưa đến Benzyl bromua: 

Đăng ký ngay lập tức và để được những thầy cô tư vấn và thi công suốt thời gian ôn 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 fake bình ra bên ngoài tia nắng. Quan sát thấy vào phía trong bình xuất hiện nay sương white, trở thành bình xuất hiện nay một tờ 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 rét đồng thời cả nhị ống thử vào trong nồi đun cơ hội thuỷ:

• Benzen không khiến thất lạc color hỗn hợp kali pemanganat KMnO₄. 

  Xem thêm: trường cao đẳng y dược hà nội

• Toluen tạo nên thất lạc color hỗn hợp kali pemanganat, đưa đến 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 gót 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 phổ cập nhất nhằm pha chế rời khỏi Benzen là chưng chứa chấp kể từ dầu lửa và vật liệu bằng nhựa kêu ca đá. Dường như, 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 1 trong mỗi nguyên vật liệu cần thiết nhất của nền công nghiệp hóa cơ học. Nó được phần mềm nhập tạo ra 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 làm thực hiện môi trường xung quanh hoà tan những hóa học như mỡ, cao su đặc, vecni. Benzen còn được sử dụng nhập tẩy mỡ ở xương, domain authority sợi, len, vải vóc, dạ, tẩy mỡ, vệ sinh thô, những tấm sắt kẽm kim loại. Dường như những khí cụ với hóa học mỡ bám dơ cũng khá được tẩy bởi vì benzen.

Từ benzen người tớ pha chế rời khỏi những hóa học không giống ví như tạo ra cumen, axeton, phenol; pha chế nitrobenzen, anilin, phenol; người sử dụng nhập tổ hợp phẩm nhuộm, dược phẩm, dung dịch trừ dịch e,…

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

7. Một số bài bác luyện về benzen và đồng đẳng của benzen (có lời nói giải)

Bài luyện 1: Hiđrocacbon X là 1 hóa học lỏng và với tỉ khối khá đối với không gian bởi vì 3,17. Đốt cháy trọn vẹn hidrocacbon X nhận được CO₂ với lượng bởi vì 4,28 đợt lượng của nước. Tại sức nóng phỏng thông thường, X không khiến thất lạc color hỗn hợp brom tuy nhiên Lúc đun rét (có xúc tác sức nóng độ), X làm mất đi color KMnO₄.

a. Hãy lần công thức phân tử và trình diễn công thức kết cấu của X?

b. Viết những phương trình hoá học tập phản xạ thân ái X với H₂ (có xúc tác Ni, đun nóng); với brom (có xúc tác bột Fe); với láo lếu 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 + nó = 92 (1)

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

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

b.

Bài luyện 2: Khi triển khai phản xạ tách hidro của 66,25 kilogam etylbenzen nhận được 52,00 kilogam stiren. Tiến hành phản xạ trùng khớp toàn cỗ lượng stiren này tớ được láo lếu thích hợp A bao gồm với polistiren và cả phần stiren ko nhập cuộc phản xạ. tường 5,đôi mươi gam láo lếu thích hợp A một vừa hai 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 tớ có: 5,2 g láo lếu thích hợp A thuộc tính một vừa hai phải đầy đủ với 0,009 mol Br₂

⇒ 52.10³g láo lếu thích hợp A tiếp tục thuộc tính một vừa hai 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 vẫn 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 luyện 3: Trình bày những Điểm lưu ý như là và không giống nhau thân ái đặc thù 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 như là và không giống nhau như sau:

Giống nhau: 

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

Khác nhau:

• Etylbenzen với đặc thù như là với ankan:

Stiren với đặc thù như là với anken:

Trên đấy là toàn cỗ những vấn đề quan trọng tương quan cho tới lý thuyết của benzen và những đồng đẳng của benzen gần giống một số trong những bài bác luyện. Đây là 1 phần nội dung cực kỳ cần thiết nhập lịch trình ôn đua ĐH và yên cầu những em nên nắm rõ. Mong rằng kể từ những phần phân tách bên trên, những em tiếp tục hoàn toàn có thể thi công buột tay kỹ năng của riêng biệt bản thân. Chúc những em ôn luyện chất lượng. Dường như, em hoàn toàn có thể truy vấn ngay lập tức nhập trang web Vuihoc.vn nhằm được trao tăng nhiều bài bác giảng hoặc tương tác trung tâm tương hỗ và để được chỉ dẫn tăng nhé!

Xem thêm: mg là kim loại hay phi kim