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 lên đường vô mò mẫm hiểu ăn ý hóa học cơ học benzen là gì? Về cơ bản, Benzen được nghe biết là 1 trong những hidrocacbon thơm nức, lỏng, không tồn tại màu sắc và cũng ko tan nội địa. Khối lượng riêng rẽ 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 bằng nhựa lối, vật liệu bằng nhựa than thở, mỡ, tô, vecni, dầu hắc,…

Hợp hóa học cơ học benzen hoàn toàn có thể nhập vai trò là dung môi hòa tan được không ít hóa học không giống nữa như: cao su đặc, iot, dầu rán, nến,… Benzen tuy rằng đem hương thơm thơm nức nhẹ nhõm tuy nhiên lại vô cùng gây hư tổn so với sức mạnh trái đất.

Trong công nghiệp, benzen là nguyên vật liệu được dùng nhằm tổ hợp đi ra thật nhiều ăn ý 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 trở nên giới hạn dùng vô công nghiệp kể từ trong những năm 70 của thế kỷ XX. Tại nước Việt Nam, việc nghiêm trang cấm dùng benzen vô công nghiệp đã và đang được quy ấn định bên trên số 108 LB/QĐ.

2. Công thức tổng quát lác của benzen

2.1. Cấu tạo ra phân tử của benzen

Benzen (C₆H₆) cấu trúc bao gồm 6 vẹn toàn tử C. 6 vẹn toàn tử này vô 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 sẽ tạo links σ với 2 vẹn toàn tử C ở lân cận nó và tạo ra links với 11 vẹn toàn tử H.

6 obitan p còn sót lại của 6 vẹn toàn tử C tạo thành cấu hình xen phủ mặt mày cùng nhau tạo ra trở nên hệ phối hợp π cộng đồng cho tất cả vòng benzen bại liệt. Nhờ vậy tuy nhiên links π ở benzen được cho rằng kha khá vững chắc 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 trình diễn công thức cấu trúc dạng rút gọn gàng của Benzen:

2.2. Benzen và đồng đẳng

Benzen C₆H₆ và những hidrocacbon thơm nức không giống đem công thức phân tử cộng đồng là C_nH_2n-6 (n ≥ 6) ví như C₇H₈ (toluen), C₈H₁₀,… lập trở nên 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 cộng đồng của mặt hàng đồng đẳng benzen là aren.

Công thức 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 tức thì tư liệu tổ hợp kỹ năng và cách thức giải từng dạng bài xích tập dượt vô 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 vô phân tử benzen C₆H₆ vì chưng những group ankyl không giống nhau, tớ chiếm được những hóa học cơ học ankyl benzen không giống nhau, đem 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 thêm vô nó đó là mạch nhánh, hoặc còn được gọi là group thế. Các ankyl benzen đem đồng phân mạch cacbon và tên thường gọi của bọn chúng được người tớ gọi theo đòi địa điểm của những vẹn toàn tử C của vòng vì chưng những kí hiệu vì chưng 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 tức thì cạnh nhau tớ chiếm được đồng phân ortho (viết tắt là o-) và C chứa chấp 2 group thế này được khắc số theo thứ tự là  1, 2.

   + Nếu 2 group thế ở địa điểm cách nhau chừng 1 vẹn toàn tử C (1 đỉnh tam giác)  tớ chiếm được đồng phân meta (viết tắt là m-) và C chứa chấp 2 group thế này được khắc số theo thứ tự là một 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 chiếm được đồng phân para (viết tắt là p-) và C chứa chấp 2 group thế này được khắc số theo thứ tự là một trong những, 4.

Từ C₈H₁₀ trở lên đường đem 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 số trong những đồng đẳng, đồng phân của Benzen

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

Các hidrocacbon thơm nức ở ĐK thông thường tồn bên trên ở dạng hóa học lỏng vô cùng sinh động hoặc ở dạng rắn ở những đồng đẳng cao hơn nữa, bọn chúng đem nhiệt độ phỏng sôi tăng theo hướng tăng của lượng phân tử .

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

Hidrocacbon thơm nức đem lượng riêng rẽ 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 phệ, aceton, rượu, ete,… Benzen (C₆H₆) đó là một ví dụ điển hình nổi bật của đặc điểm vật lí của hidrocacbon thơm nức.

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 một trong những 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 màu sắc của brom nhạt nhẽo dần dần và thấy đem khí hidro bromua bay đi ra bởi tiếp tục xẩy ra phản xạ thế:

• Nếu cho những ankylbenzen phản xạ với brom vô ĐK đem bột Fe tiếp tục chiếm được lếu ăn ý thành phầm thế brom đa số 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 tiếp tục đem chứa chấp sẵn lếu ăn ý HNO₃ quánh và H₂SO₄ quánh. Khi bại liệt tất cả chúng ta tiếp tục thấy đem lớp hóa học lỏng nặng nề gold color nhạt nhẽo lắng xuống. Chất lỏng bại liệt đó là nitrobenzen được tạo ra trở nên theo đòi 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 tức thì sẽ được những thầy cô tư vấn và kiến tạo suốt thời gian ôn đua sớm quality 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 nay sương white, trở nên bình xuất hiện nay 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 màu sắc hỗn hợp KMnO₄.

• Khi đun rét đồng thời cả nhì ống thử vào trong nồi đun cơ hội thuỷ:

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

  Xem thêm: he will go out with his friends

• Toluen khiến cho rơi rụng màu sắc 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 nức Lúc cháy lan nhiều nhiệt độ 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 trộn đi ra Benzen là chưng đựng kể từ dầu lửa và vật liệu bằng nhựa than thở đá. Bên cạnh đó, bọn chúng còn được pha trộn kể từ những ankan hoặc xicloankan. Phương trình phản xạ pha trộn như sau:

6.2. Ứng dụng

Benzen là 1 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 thiên nhiên 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 đem hóa học mỡ bám không sạch cũng rất được tẩy vì chưng benzen.

Từ benzen người tớ pha trộn đi ra những hóa học không giống ví như phát hành cumen, axeton, phenol; pha trộn 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 xích tập dượt về benzen và đồng đẳng của benzen (có câu nói. giải)

Bài tập dượt 1: Hiđrocacbon X là 1 trong những hóa học lỏng và đem tỉ khối tương đối đối với không gian vì chưng 3,17. Đốt cháy trọn vẹn hidrocacbon X chiếm được CO₂ đem lượng vì chưng 4,28 thứ tự lượng của nước. Tại nhiệt độ phỏng thông thường, X không khiến rơi rụng màu sắc hỗn hợp brom tuy nhiên Lúc đun rét (có xúc tác nhiệt độ độ), X làm mất đi màu sắc 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 ái X với H₂ (có xúc tác Ni, đun nóng); với brom (có xúc tác bột Fe); với lếu ăn ý 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 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 tớ được lếu ăn ý A bao gồm đem polistiren và cả phần stiren ko nhập cuộc phản xạ. hiểu 5,trăng tròn gam lếu ăn ý A vừa phải đầy đủ làm mất đi màu sắc 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 vì chưng 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 ấn định luật bảo toàn khối lượng: m_A = m_stiren = 52,00 (kg) = 52.103 (g)

Theo đề bài xích tớ có: 5,2 g lếu ăn ý A ứng dụng vừa phải đầy đủ với 0,009 mol Br₂

⇒ 52.10³g lếu ăn ý A tiếp tục ứng dụng 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 tiếp tục 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 sáng giống như và không giống nhau thân ái 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 đem 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 đem đặc điểm giống như với ankan:

Stiren đem 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 gần giống một số trong những bài xích tập dượt. Đây là 1 trong những phần nội dung vô cùng cần thiết vô 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 kiến tạo tuột tay kỹ năng của riêng rẽ bản thân. Chúc những em ôn tập dượt đảm bảo chất lượng. Bên cạnh đó, em hoàn toàn có thể truy vấn tức thì vô trang web Vuihoc.vn nhằm được trao tăng nhiều bài xích giảng hoặc tương tác trung tâm tương hỗ sẽ được chỉ dẫn tăng nhé!

Xem thêm: công thức tính cường độ điện trường