Benzen là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của Benzen

Tổng hợp Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của Benzen giúp bạn nắm vững kiến thức và học tốt Hóa học.

1 412 lượt xem


Benzen là gì?

Benzen là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của Benzen (ảnh 1)

1. Định nghĩa Benzen

- Định nghĩa: Benzen là chất lỏng, không màu, không tan trong nước, nhẹ hơn nước, hòa tan nhiều chất như: dầu ăn, nến, cao su, iot....Benzen có mùi thơm nhẹ nhưng có hại cho sức khỏe.

- Công thức phân tử: C6H6.

- Công thức cấu tạo:

Benzen là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của Benzen (ảnh 1)

2. Tính chất vật lí của Benzen

Benzen là chất lỏng, không màu, không tan trong nước, nhẹ hơn nước, hòa tan nhiều chất như: dầu ăn, nến, cao su, iot....Benzen độc.

3. Tính chất hoá học của Benzen

3.1. Phản ứng thế

a) Phản ứng halogen hóa

• Khi có bột sắt, benzen tác dụng với brom khan tạo thành brombenzen và khí hiđro bromua.

• Nếu không dùng sắt mà chiếu sáng (as) thì Brom thế cho hiđro ở nhánh.

Benzen là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của Benzen (ảnh 1)

b) Phản ứng nitro hóa

Benzen tác dụng với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đậm đặc tạo thành nitrobenzen:

Benzen là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của Benzen (ảnh 1)

Nitro benzen tác dụng với hỗn hợp axit HNO3 bốc khói và H2SO4 đậm đặc đồng thời đun nóng thì tạo thành m-đinitrobenzen.

Benzen là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của Benzen (ảnh 1)

c) Quy tắc thế ở vòng benzen

Khi vòng benzen đã có sắn nhóm ankyl (hay các nhóm –OH, -NH2, -OCH3,...

Phản ứng thế vào vòng sẽ dễ dàng hơn và ưu tiên xảy ra ở vị trí nhóm ortho và para. Ngược lại, nếu ở vòng benzen đã có sẵn nhóm –NO2 (hoặc các nhóm –COOH, -SO3H, ...) phản ứng thế vào vòng sẽ khó hơn và ưu tiên xảy ra ở vị trí meta.

d) Cơ chế phản ứng thế ở vòng benzen

Phân tử halogen hoặc phân tử axit nitric không trực tiếp tấn công. Các tiểu phân mag điện tích dương tạo thành do tác dụng của chúng với xúc tác mới là tác nhân tấn công trực tiếp vào vòng benzen. Thí dụ:

Benzen là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của Benzen (ảnh 1)

3.2. Phản ứng cộng

- Benzen không tác dụng được với brom trong dung dịch, chứng tỏ benzen khó tham gia phản ứng cộng hơn etilen và axetilen. Tuy nhiên, trong điều kiện thích hợp, benzen có phản ứng cộng với một số chất:

Benzen là gì? Tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng của Benzen (ảnh 1)

- Do phân tử có cấu tạo đặc biệt nên benzen vừa có phản ứng thế vừa có phản ứng cộng. Tuy nhiên phản ứng cộng của benzen xảy ra khó hơn so với etilen và axetilen.

3.3. Phản ứng oxi hóa

- Benzen không tác dụng với KMnO4 (không làm mất màu dung dịch KMnO4).

- Cũng như các hiđrocacbon khác, benzen cháy dễ tạo ra khí cacbon đioxit và hơi nước.

C6H6 + O2 → 6CO2 + 3H2O

- Tuy nhiên, khi benzen cháy trong không khí, ngoài cacbon đioxit và hơi nước còn sinh ra muội than.

- Benzen tương đối dễ tham gia phản ứng thế, khó tham gia phản ứng cộng và bền vững các chất oxi hóa. Đây cũng là tính chất hóa học đặc trưng của hiđrocacbon thơm nên được gọi là tính thơm.

4. Điều chế Benzen

Benzen thường được tách bằng cách chưng cất dầu mỏ và nhựa than đá. Chúng còn được điều chế từ ankan hoặc xicloankan

CH3[CH2]4CH3 Tính chất của Benzen: tính chất hóa học, tính chất vật lí, điều chế, ứng dụng C6H6

5. Ứng dụng Benzen

- Benzen là nguyên liệu quan trọng nhất của công nghiệp hóa hữu cơ.

- Benzen được dùng nhiều chất để tổng hợp các monome trong sản xuất polime làm chất dẻo, cao su, tơ sợi (chẳng hạn poli stiren, cao su buna – stiren, tơ capron). Từ benzen người ta điều chế ra nitrobenzen, anilin, phenol để dùng tổng hợp phẩm nhuộm, dược phẩm, thuốc trừ dịch hại,...

- Benzen được sử dụng làm dung môi trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm.

6. Bài tập liên quan Benzen

Câu 1: Trong phân tử benzene có

A. 6 liên kết đơn, 3 liên kết đôi

B. 12 liên kết đơn, 3 liên kết đôi

C. 9 liên kết đơn, 3 liên kết đôi

D. 9 liên kết đơn, 6 liên kết đôi

Câu 2: Dựa vào mô hình phân tử benzen, cho biết điều khẳng định nào sau đây là sai?

A. Các nguyên tử cacbon liên kết với nhau thành vòng sáu cạnh đều

B. Giữa các nguyên tử cacbon có 3 liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết đơn

C. Mỗi nguyên tử cacbon đều có hóa trị IV

D. Các nguyên tử hiđro không cùng nằm trên một mặt phẳng với các nguyên tử cacbon

Câu 3: Cấu tạo đặc biệt của phân tử benzen là

A. Phân tử có vòng 6 cạnh       

B. Phân tử có ba liên kết đôi

C. Phân tử có vòng 6 cạnh chứa ba liên kết đôi xen kẽ ba liên kết đơn                    

D. Phân tử có vòng 6 cạnh chứa liên kết đôi và liên kết đơn

Câu 4: Phân tử nào sau đây có cấu tạo mạch vòng sáu cạnh đều, ba liên kết đơn đôi xen kẽ nhau?

A. axetilen                              

B. propan

C. benzen                                         

D. xiclohexan

1 412 lượt xem