A. BENZEN VÀ ĐỒNG ĐẲNG:
I. Cấu tạo, đồng đẳng, đồng phân, danh pháp:
1. Cấu trúc phân tử benzen
a. Sự hình thành liên kết trong phân tử benzen
Sáu nguyên tử C trong phân tử benzen ở trạng thái lai hoá sp2 (lai hoá tam giác). Mỗi nguyên tử C sử dụng 3 obitan lai hoá để tạo liên kết s với 2 nguyên tử C bên cạnh nó và 1 nguyên tử H. Sáu obitan p còn lại của 6 nguyên tử C xen phủ bên với nhau tạo thành hệ liên hợp p chung cho cả vòng benzen. Nhờ vậy mà liên kết p ở benzen tương đối bền vững hơn so với liên kết p ở anken cũng như ở những hiđrocacbon không no khác.
Sáu nguyên tử C trong phân tử benzen tạo thành một lục giác đều. Cả 6 nguyên tử C và 6 nguyên tử H cùng nằm trên 1 mặt phẳng (gọi là mặt phẳng phân tử). Các góc hoá trị đều bằng 120o.
b. Biểu diễn cấu tạo của benzen: có 2 cách biểu diễn cấu tạo của benzen
2. Dãy đồng dẳng của benzen:
Khi thay các nguyên tử hiđro trong phân tử benzen (C6H6) bằng các nhóm ankyl, ta được các ankylbenzen. Các ankylbenzen họp thành dãy đồng đẳng của benzen có công thức chung là
CnH2n-6 với n ≥6.
3. Đồng phân , danh pháp:
Vd:Viết các đồng phân hiđrocacbon thơm và gọi tên hợp chất có CTPT C9H12?
- Chú ý đối với tên hệ thống: Nếu vòng benzen có nhiều nhánh ( thế) phải đánh số vị trí các nhóm thế sao cho tổng số vị trí các nhóm thế là nhỏ nhất . Các nhóm thế đọc theo thứ tự A,
II. Tính chất vật lí:
- Các hiđrocacbon thơm đều là chất lỏng hoặc rắn. Có ts, tnc tăng theo M.
- Các hiđrocacbon thơm thể lỏng thường có mùi đặc trưng, nhẹ ít tan, có khả năng tan trong dung môi hữu cơ.
III. Tính chất hóa hoc:
1. Phản ứng thế:
a) Thế ở nguyên tử H của vòng benzen:
* Phản ứng với halogen.
* Phản ứng với axit nitric:
Trong điều kiện trên toluen ( hoặc các ankylbenzen ) thế chủ yếu ở vị trí ortho và para so với vị trí nhóm ankyl.
- Đối với toluen:
- Qui tắc thế:
Khi ở vòng benzen đã có sẵn 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 ortho và para. Ngược lại, nếu ở vòng benzen đã có sẵn nhóm –NO2 (hoặc các nhóm –COOH, –SO3H, –CHO …) phản ứng thế vào vòng sẽ khó hơn và ưu tiên xảy ra ở vị trí meta.v
b. Thế ở nguyên tử H của mạch nhánh:
2. Phản ứng cộng:
Benzen và ankylbenzen không làm mất màu dung dịch brom (không cộng với brom) như các hiđrocacbon không no.
a) Cộng hiđro:
3. Phản ứng oxi hoá:
a.Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn:
Benzen không tác dụng với KMnO4 (không làm mất màu dung dịch KMnO4).
Các ankylbenzen khi đun nóng với dung dịch KMnO4 thì chỉ có nhóm ankyl bị oxi hoá.
b.Phản ứng oxi hoá hoàn toàn:
CnH2n -6 + 3n-32O2 → nCO2 + (n-3) H2O
IV. Điều chế và ứng dụng
1. Điều chế
Benzen, toluen, xilen… thường tách được bằng cách chưng cất dầu mỏ và nhựa than đá. Chúng còn được điều chế từ ankan, hoặc xicloankan :
Etylbenzen được điều chế từ benzen và etilen :
CH3[CH2]4CH3 →-4H2xt, t° C6H6
CH3[CH2]5CH3 →-4H2xt, t° C6H5CH3
C6H6 + CH2=CH2 →xt, t° C6H5CH2CH3
2. Ứng dụng
Benzen là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất của công nghiệp hoá hữu cơ. Nó được dùng nhiều nhất để tổng hợp các monome trong sản xuất polime làm chất dẻo, cao su, tơ sợi (chẳng hạn polistiren, cao su buna - stiren, tơ capron). Từ benzen người ta điều chế ra nitrobenzen, anilin, phenol dùng để tổng hợp phẩm nhuộm, dược phẩm, thuốc trừ dịch hại,...
Toluen được dùng để sản xuất thuốc nổ TNT (trinitrotoluen).
Benzen, toluen và các xilen còn được dùng nhiều làm dung môi.
Phản hồi - đóng góp ý kiến
Không được lạm dụng SPAM hệ thống - Nếu vi phạm: Thành viên thường (xóa nick), Thành viên VIP (khóa nick 10 - 50 ngày).
Mã xác nhận *
Gửi câu hỏi tới kênh thảo luận - Forum
Không được lạm dụng SPAM hệ thống - Nếu vi phạm: Thành viên thường (xóa nick), Thành viên VIP (khóa nick 10 - 50 ngày).
Đăng ký THÀNH VIÊN VIP để hưởng các ưu đãi tuyệt vời ngay hôm nay (Xem QUYỀN LỢI VIP tại đây)
BẠN NGUYỄN THU ÁNH
Học sinh trường THPT Trần Hưng Đạo - Nam Định
Em đã từng học ở nhiều trang web học trực tuyến nhưng em thấy học tại thanhvinh.edu.vn là hiệu quả nhất. Luyện đề thả ga, câu hỏi được phân chia theo từng mức độ nên học rất hiệu quả.
BẠN TRẦN BẢO TRÂM
Học sinh trường THPT Lê Hồng Phong - Nam Định
Baitap123 có nội dung lý thuyết, hình ảnh và hệ thống bài tập phong phú, bám sát nội dung chương trình THPT. Điều đó sẽ giúp được các thầy cô giáo và học sinh có được phương tiện dạy và học thưc sự hữu ích.
BẠN NGUYỄN THU HIỀN
Học sinh trường THPT Lê Quý Đôn - Hà Nội
Em là học sinh lớp 12 với học lực trung bình nhưng nhờ chăm chỉ học trên thanhvinh.edu.vn mà kiến thức của em được củng cố hơn hẳn. Em rất tự tin với kì thi THPT sắp tới.