Cổng Thông Tin Đại Học, Cao Đẳng Lớn Nhất Việt Nam

Tính chất và công dụng của Benzen (C6H6) chi tiết nhất

KHOA Y DƯỢC HÀ NỘI

Thẳng tiến vào đại học chỉ với: Điểm lớp 12 Từ 6,5 Điểm thi từ 18 năm 2021

Benzen là gì?

Benzen là một trong những hợp chất hữu cơ quan trọng nhất với công thức hóa học C6H6. Benzen là hợp chất mẹ của hợp chất thơm khác nhau.

Benzen là hydrocarbon hữu cơ, thơm đơn giản nhất. Benzen là một trong những hóa dầu cơ bản và là thành phần tự nhiên của dầu thô. Nó có mùi giống như xăng và là một chất lỏng không màu. Benzen có độc tính cao và gây ung thư trong tự nhiên. Nó chủ yếu được sử dụng trong sản xuất polystyrene.

Benzen là một chất tự nhiên được sản xuất bởi núi lửa và cháy rừng và có mặt trong nhiều loài thực vật và động vật, nhưng benzen cũng là một hóa chất công nghiệp chính được làm từ than và dầu. Là một hóa chất tinh khiết, benzen là một chất lỏng trong suốt, không màu. Trong công nghiệp benzen được sử dụng để làm các hóa chất khác cũng như một số loại nhựa, chất tẩy rửa và thuốc trừ sâu. Nó cũng là một thành phần của xăng.

Phát hiện benzen

Từ benzen có nguồn gốc lịch sử từ benzoin kẹo cao su, đôi khi được gọi là ‘Benjamin’. Gum benzoin được biết đến như một loại nhựa thơm. Michael Faraday, một nhà khoa học người Anh lần đầu tiên phát hiện ra Benzene trong khí chiếu sáng. Tên benzen được đưa ra bởi nhà hóa học người Đức Mitscherich vào năm 1833. Cấu trúc tuần hoàn của benzen vẫn còn là một bí ẩn cho đến năm 1865 khi giáo sư người Đức August Kekule làm sáng tỏ nó khi ông mơ thấy một con rắn cắn đuôi của chính nó.

Tuy nhiên, Kekule đã không phát hiện ra sự hiện diện của các tương tác giữa các liên kết đôi. Giáo sư người Mỹ Linus Pauling đề xuất rằng benzen thể hiện một cấu trúc lai bao gồm các electron delocalized. Đây là sự tinh tế trong khám phá của Kekule. Benzen có mùi ngọt, dễ chịu, tuy nhiên nó gây ung thư.

Đặc điểm benzen

Benzen được phát hiện vào năm 1825 bởi nhà vật lý người Anh Michael Faraday, và được cung cấp với số lượng lớn vào năm 1842 sau khi nó được tìm thấy có chứa benzen. Một lượng lớn benzen hiện được chiết xuất từ dầu mỏ.
Benzen là một chất lỏng không màu với mùi đặc trưng của công thức C6H6. Benzen là một vòng khép kín của sáu nguyên tử carbon được liên kết bởi các liên kết xen kẽ giữa các liên kết đơn và kép. Mỗi nguyên tử carbon bị ràng buộc bởi một nguyên tử hydro duy nhất. Benzen tan chảy ở nhiệt độ 5,5 ° C, sôi ở 80,1 ° C. Benzen và các dẫn xuất của nó là một phần của một cộng đồng hóa học thiết yếu được gọi là các hợp chất thơm. Benzen là tiền thân trong sản xuất thuốc, nhựa, dầu, cao su tổng hợp và thuốc nhuộm.
Kết quả là, quá trình hydro hóa benzen xảy ra chậm hơn nhiều so với quá trình hydro hóa các hợp chất hữu cơ khác có chứa liên kết đôi carbon-carbon và benzen khó oxy hóa hơn nhiều so với anken. Hầu hết các phản ứng của benzen thuộc về một lớp gọi là thay thế thơm điệnphilic, khiến vòng nguyên vẹn nhưng thay thế một trong những hydro gắn liền với nó. Những phản ứng này rất linh hoạt và thường được sử dụng để chuẩn bị các dẫn xuất benzen.

Cấu trúc của Benzen

Cấu trúc của benzen đã được quan tâm kể từ khi phát hiện ra nó. Benzen là một hydrocarbon tuần hoàn (công thức hóa học: C6H6), tức là, mỗi nguyên tử carbon trong benzen được sắp xếp thành một vòng sáu thành viên và chỉ được liên kết với một nguyên tử hydro. Theo lý thuyết quỹ đạo phân tử, vành benzen liên quan đến sự hình thành ba π khử vị thế – quỹ đạo trải dài trên tất cả sáu nguyên tử carbon, trong khi lý thuyết liên kết hóa trị mô tả hai cấu trúc cộng hưởng ổn định cho vành đai.

Structure of Benzene

Tính chất của Benzen

Các tính chất khác nhau của benzen được đề cập dưới đây:

  • Benzen không thể phân hủy trong nước nhưng hòa tan trong dung môi hữu cơ.
  • Nó là một chất lỏng không màu và có mùi thơm.
  • Nó có mật độ 0,87g cm-3. Nó nhẹ hơn nước.
  • Benzen có điểm sôi vừa phải và điểm nóng chảy cao. (Điểm sôi: 80,5 °C, Điểm nóng chảy: 5,5 ° C)
  • Benzen cho thấy sự cộng hưởng.
  • Nó rất dễ cháy và cháy với ngọn lửa bồ hóng.

Cộng hưởng của Benzen

Các liên kết đôi dao động trong vòng benzen được giải thích với sự trợ giúp của các cấu trúc cộng hưởng theo lý thuyết liên kết hóa trị. Tất cả các nguyên tử carbon trong vòng benzen là sp2 lai. Một trong hai sp2 quỹ đạo lai của một nguyên tử chồng lên nhau với sp2 quỹ đạo của nguyên tử carbon liền kề tạo thành sáu liên kết sigma C-C. Các quỹ đạo lai sp2 bên trái khác kết hợp với quỹ đạo của hydro để tạo thành sáu liên kết sigma C-H. Các quỹ đạo p không được kiềm chế còn lại của các nguyên tử carbon π liên kết với các nguyên tử carbon liền kề bằng cách chồng chéo bên.

Điều này giải thích khả năng hình thành trái phiếu C1 – C2, C3 – C4, C5 – C6 π hoặc trái phiếu C2 – C3, C4 – C5, C6–C1 π. Cấu trúc lai được thể hiện bằng cách chèn một vòng tròn vào vòng như hình dưới đây trong hình. Do đó, nó giải thích sự hình thành của hai cấu trúc cộng hưởng được đề xuất bởi Kekule.

Benzene - Kekule structure

Hương thơm của benzen

Benzen là một hợp chất thơm, vì các liên kết C-C được hình thành trong vòng không chính xác là đơn hoặc đôi, thay vào đó chúng có chiều dài trung gian. Các hợp chất thơm được chia thành hai loại: benzenoids (một loại có chứa vòng benzen) và không benzenoids (những hợp chất không chứa vòng benzen), miễn là chúng tuân theo quy tắc Huckel. Theo quy tắc Huckel, để một chiếc nhẫn có mùi thơm, nó phải có thuộc tính sau:

  • Độ cao của ván
  • Khử vị thế hoàn toàn π electron trong vòng
  • Sự hiện diện của (4+ 2) π electron trong vành đai trong đó là số nguyên (n = 0, 1, 2, . .)

Công dụng của Benzene

Benzen được sử dụng trong các quy trình công nghiệp khác nhau như trong sản xuất chất bôi trơn, nhựa, cao su, thuốc nhuộm, sợi tổng hợp, v.v. Tuy nhiên, nó cũng có công dụng phi công nghiệp bị hạn chế do lý do benzen độc hại và gây ung thư. Các công dụng khác nhau của Benzen được đề cập dưới đây.

  • Benzen được sử dụng trong việc chuẩn bị phenol. Nó cũng được sử dụng để chuẩn bị aniline được sử dụng trong thuốc nhuộm và dodecylbenzene được sử dụng cho chất tẩy rửa.
  • Trong thời kỳ đầu, benzen được sử dụng trong tẩy nhờn kim loại.
  • Nó được sử dụng để sản xuất sợi nylon.
  • Công dụng chính của benzen là nó được sử dụng trong sản xuất các hóa chất khác như ethylbenzene, cyclohexane, cumene, nitrobenzene, alkylbenzene, v.v.

Ảnh hưởng sức khỏe của Benzen

Tiếp xúc cấp tính với benzen tạo ra tác dụng độc hại đối với hệ thần kinh trung ương; tuy nhiên, để đánh giá các tác dụng mãn tính, phải xem xét cho các tác dụng gây độc tủy và có thể gây tổn thương nhiễm sắc thể và leukemogenic của benzen. Thời gian cần thiết để biểu hiện độc tính benzen clo cho thấy sự khác biệt lớn về độ nhạy cá nhân.

Hầu hết các trường hợp nhiễm độc benzen nghiêm trọng đã được báo cáo ở những người lao động tiếp xúc với nồng độ benzen khá cao trong điều kiện làm việc có phần không lành mạnh. Có khả năng tất cả các trường hợp được báo cáo là “leukimia liên quan đến phơi nhiễm benzen” là kết quả của việc tiếp xúc với nồng độ benzen và các hóa chất khác khá cao.

 

Câu hỏi thường gặp

Điều gì đã phát hiện ra cấu trúc của benzen?

Friedrich August Kekule.

Liệt kê bất kỳ 3 mặt hàng thực phẩm có chứa benzen

Nghiền dứa, Cocktail nước ép nam việt quất nhẹ khổng lồ, nước giải khát có hương vị dâu tây AquaCal

Ba bước quan trọng để sản xuất benzen công nghiệp là gì?

Ba quá trình hóa học sau đây đóng góp như nhau vào việc sản xuất benzen ở cấp độ công nghiệp:

  • Cải cách xúc tác
  • Toluene hydrodealkylation
  • Nứt hơi nước

Giải thích ngắn gọn về hình dạng của benzen

Benzen có cấu trúc vòng bao gồm sáu nguyên tử carbon được liên kết trong một vòng lục giác phẳng hoặc phẳng.

C6H6 có độc hại cho con người không?

Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh đã tuyên bố rằng C6H6 có thể gây ung thư (một chất gây ung thư).

Benzen có phải là dung môi không?

Benzen là một dung môi được sử dụng rộng rãi và xảy ra trong xăng, khí thải xe hơi và khói thuốc lá. Trong lịch sử, ô nhiễm benzen cấp cao đã lan rộng và, do tác dụng gây ung thư của nó, ô nhiễm benzen thường trở thành một vấn đề đáng lo ngại.

Điều gì xảy ra nếu bạn ngửi thấy benzen?

Tiếp xúc với benzen có thể khiến các tế bào tủy xương không sản xuất các tế bào hồng cầu hoặc có thể khiến các tế bào bạch cầu của hệ thống miễn dịch của bạn bị thất bại. Sau khi ngửi thấy benzen trong khi rò rỉ, có một khoảng thời gian để có thể hành động hoặc rời khỏi khu vực mà không gây hại, nhưng tiếp xúc dai dẳng có thể nguy hiểm.

Phản ứng đặc trưng nhất của benzen là gì?

Benzen là nổi bật không phản ứng. Điều này không trải qua các phản ứng bổ sung, oxy hóa và thoái hóa cụ thể của alkene. Ví dụ, benzen không phản ứng với brôm, hydro clorua hoặc các thuốc thử khác thường thêm vào liên kết carbon – carbon kép.

Benzen có độc hại cho con người không?

Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh đã xác định rằng benzen là một chất gây ung thư được công nhận (có thể gây ung thư). Cả Tổ chức Nghiên cứu Ung thư Quốc tế và EPA đều xác định rằng benzen gây ung thư cho con người. Tiếp xúc với benzen có thể gây hại cho các cơ quan sinh sản.

Benzen có mùi như thế nào?

Benzen có mùi ngọt, thơm, giống như xăng. Hầu hết các cá nhân có thể bắt đầu ngửi thấy benzen trong không khí ở mức 1,5 đến 4,7 ppm. Ngưỡng mùi thường cung cấp cảnh báo đầy đủ về nồng độ phơi nhiễm nguy hiểm cấp tính, nhưng không đủ cho phơi nhiễm mãn tính hơn.

Tại sao benzen lại quan trọng như vậy?

Một số hợp chất hóa học thiết yếu có nguồn gốc từ benzen bằng cách thay thế một hoặc nhiều nguyên tử hydro của nó cho một nhóm chức năng khác. Liên kết các vòng benzen là biphenyl, C6H5-C6H5. Sự suy giảm hydro dẫn đến sự hình thành các hydrocarbon thơm hợp nhất như naphthalene và anthracene.

Benzen có tính axit hay cơ bản?

Theo lý thuyết axit và bazơ của Lewis, một axit lấy một cặp electron và một bazơ cho một cặp electron, vì vậy benzen là một bazơ vì nó cho một cặp electron. Benzen là một ba đế vì nó cho một cặp electron.

Cấu trúc của C6H6 là gì?

Công thức hóa học của benzen là C6H6, bao gồm sáu nguyên tử carbon và sáu nguyên tử hydro. Benzen là một hydrocarbon thơm, một hợp chất hóa học bao gồm các nguyên tử carbon và hydro với liên kết đôi xen kẽ tạo thành một vòng.

0 0 votes
Article Rating
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Khoa Y Dược Hà Nội tuyển sinh chính quy

GIẢI TOÁN ONLINE SIÊU NHANH VÀ CHÍNH XÁC NHẤT

Bài viết mới nhất

Thi trắc nghiệm online
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x