Benzen thường được biết đến dưới công thức hoá học C6H6, hay còn được viết tắt là PhH, hoặc benzol, là một hợp chất hữu cơ thơm, trong điều kiện bình thường là một chất lỏng không màu, mùi dịu ngọt dễ chịu, dễ cháy. Benzen tan rất kém trong nước và rượu.[1]
Benzen có thể tác dụng với axít nitric trong điều kiện có axít sunfuric đặc làm xúc tác, để tạo thành nitro benzen (màu vàng, mùi hạnh nhân). Ngoài ra, còn có thể cộng với hidro và halogen. Benzen là một thành phần trong dầu thô, là một sản phẩm của quá trình chưng cất dầu mỏ. Tuy nhiên người ta thường tổng hợp benzen từ các chất trong dầu mỏ hơn là thu trực tiếp. Benzen được sử dụng rộng rãi trong đời sống, là một dung môi quan trọng trong công nghiệp, là chất để điều chế dược phẩm, cao su tổng hợp, thuốc nhuộm,...
Lưu ý, benzen rất độc, có khả năng gây ung thư ở người rất cao.
Benzen và các chất trong dãy đồng đẳng còn được gọi là aren.
Benzen C6H6 là hidrocacbon vòng thơm đơn giản nhất. Trong benzen có chứa một tập hợp vòng gồm sáu nguyên tử cacbon. Đó là nhân benzen.
Năm 1865, nhà hoá học Đức Kekule (A.Kekule) đã đưa ra công thức dạng khép vòng của benzen với các liên kết đơn và đôi luân phiên nhau. Theo các giả thuyết hiện đại, sáu electron π của ba liên kết đôi trong benzen ở trạng thái liên hợp, tạo thành một hệ electron thống nhất.
Benzen được nhà vật lý Anh Farađây (M.Faraday) phát hiện ra năm 1825. Ông tách được nó từ phần ngưng của khí thắp. Năm 1833, nhà hoá lý Đức Mitselic (E. Mitcherlich) đã điều chế được benzen khi chưng khô muối canxi của axit benzoic (cho nên benzen mang tên như vậy).
Benzen thường được biết đến dưới công thức hoá học C6H6, hay còn được viết tắt là PhH, hoặc benzol, là một hợp chất hữu cơ thơm, trong điều kiện bình thường là một chất lỏng không màu, mùi dịu ngọt dễ chịu, dễ cháy. Benzen tan rất kém trong nước và rượu.[1]
Benzen có thể tác dụng với axít nitric trong điều kiện có axít sunfuric đặc làm xúc tác, để tạo thành nitro benzen (màu vàng, mùi hạnh nhân). Ngoài ra, còn có thể cộng với hidro và halogen. Benzen là một thành phần trong dầu thô, là một sản phẩm của quá trình chưng cất dầu mỏ. Tuy nhiên người ta thường tổng hợp benzen từ các chất trong dầu mỏ hơn là thu trực tiếp. Benzen được sử dụng rộng rãi trong đời sống, là một dung môi quan trọng trong công nghiệp, là chất để điều chế dược phẩm, cao su tổng hợp, thuốc nhuộm,...
Lưu ý, benzen rất độc, có khả năng gây ung thư ở người rất cao.
Benzen và các chất trong dãy đồng đẳng còn được gọi là aren.
Benzen C6H6 là hidrocacbon vòng thơm đơn giản nhất. Trong benzen có chứa một tập hợp vòng gồm sáu nguyên tử cacbon. Đó là nhân benzen.
Năm 1865, nhà hoá học Đức Kekule (A.Kekule) đã đưa ra công thức dạng khép vòng của benzen với các liên kết đơn và đôi luân phiên nhau. Theo các giả thuyết hiện đại, sáu electron π của ba liên kết đôi trong benzen ở trạng thái liên hợp, tạo thành một hệ electron thống nhất.
Benzen được nhà vật lý Anh Farađây (M.Faraday) phát hiện ra năm 1825. Ông tách được nó từ phần ngưng của khí thắp. Năm 1833, nhà hoá lý Đức Mitselic (E. Mitcherlich) đã điều chế được benzen khi chưng khô muối canxi của axit benzoic (cho nên benzen mang tên như vậy).
2. Phân tích nguyên tố và thiết lập công thức phân tử
i) Phân tích định tính nguyên tố:
Phân tích định tính nguyên tố nhằm xác định các loại nguyên tố có mặt trong hợp chất hữu cơ. Nguyên tắc chung là chuyển các nguyên tố trong hợp chất cần khảo sát thành các chất vô cơ đơn giản rồi nhận ra các sản phẩm này dựa vào những tính chất đặc trưng của chúng.
a) Xác định cacbon và hiđro:
Đun nóng chất hữu cơ với CuO (chất oxi hoá) để chuyển cacbon thành và hiđro thành rồi nhận ra bằng nước vôi trong (tạo thành kết tủa trắng ) và nhận ra H2O bằng khan (bột màu trắng chuyển thành màu xanh).
b) Xác định nitơ:
Đun nóng hợp chất hữu cơ với Na sẽ sinh ra NaCN. Để nhận ra ion (chứa nitơ) ta cho thêm và rồi axit hoá nhẹ, nếu có sẽ sinh ra kết tủa màu xanh đậm rất đặc trưng của
c) Xác định halogen:
Đốt một băng giấy lọc tẩm chất hữu cơ chứa halogen và ancol etylic (nhiên liệu) sẽ sinh ra hiđro halogenua. Ta nhận ra hiđro halogenua bằng dung dịch (sinh ra kết tủa AgHal) sau đó xác nhận AgHal bằng dung dịch amoniac (hoà tan kết tủa):
ii) Phân tích định lượng nguyên tố:
Phân tích định lượng nhằm xác định thành phần % về khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ. Nguyên tắc chung là chuyển hoàn toàn các nguyên tố trong một lượng cân nhất định của chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản, sau đó xác định khối lượng (hoặc thể tích đối với chất khí) của các sản phẩm đó, rồi tính thành phần % các nguyên tố.
a) Định lượng cacbon và hiđro:
Nung nóng một lượng cân chính xác a (g) hợp chất hữu cơ với CuO (lấy dư) trong dòng khí oxi. Khí và hơi nước sinh ra được hấp thụ hoàn toàn và riêng rẽ bởi những bình chứa các chất hấp thụ thích hợp được cân trước và sau khi thí nghiệm [thí dụ dùng hoặc đđ… để hấp thụ , dùng NaOH … để hấp thụ ]. Giả sử trong thí nghiệm sinh ra m (g) và m’ (g) , ta tính:
b) Định lượng nitơ:
Đun nóng một lượng cân chính xác a (g) hợp chất hữu cơ với CuO (lấy dư) trong dòng khí để chuyển hết nitơ trong hợp chất thành khí nitơ và dẫn vào “nitơ kế” (dụng cụ thu đo khí nitơ) chứa dung dịch KOH đđ (để hấp thụ và ). Giả sử thu được V ml khí nitơ đo ở nhiệt độ t, áp suất khí quyển p, áp suất hơi nước bão hoà f, ta tính được:
c) Định lượng halogen:
Sau khi phân huỷ mẫu chất hữu cơ chẳng hạn bằng oxi hay axit nitric bốc khói, các halogen được chuyển thành AgHal để định lượng.
d) Định lượng oxi:
Thông thường hàm lượng oxi trong một hợp chất hữu cơ được xác định gián tiếp bằng cách lấy 100% trừ đi tổng số % của các nguyên tố khác có trong hợp chất. Tuy vậy, khi cần thiết cũng có thể xác định trực tiếp bằng cách chuyển oxi trong mẫu chất thành CO rồi định lượng CO dựa theo phản ứng:
iii) Xác định phân tử khối:
a) Các phương pháp thông thường:
- Đối với chất khí hoặc chất lỏng dễ bay hơi, ta có thể xác định tỉ khối hơi d của chất đó so với một khí đơn giản nào đó (thí dụ hiđro, oxi, không khí…) rồi tính M theo biểu thức:
m và m’ lần lượt là khối lượng của cùng một thể tích khí hoặc hơi (V) chất hữu cơ và không khí trong điều kiện như nhau; khối lượng của 1 lít không khí ở đktc là 1,293 gam.
Tương tự như vậy ta có các biểu thức:
- Đối với chất rắn hoặc chất lỏng không bay hơi người ta có thể đo độ giảm nhiệt độ đông đặc (t (phép nghiệm lạnh) hoặc độ tăng nhiệt độ sôi (t (phép nghiệm sôi) của dung dịch (chứa m gam chất hữu cơ trong p gam dung môi) so với dung môi nguyên chất, rồi tính M theo biểu thức:
K là hằng số nghiệm lạnh (trong phép nghiệm lạnh) hoặc hằng số nghiệm sôi (trong phép nghiệm sôi). K chỉ phụ thuộc vào bản chất của dung môi. Phép nghiệm lạnh được dùng rộng rãi hơn phép nghiệm sôi.
b) Thiết lập công thức phân tử:
Sau khi đã phân tích nguyên tố và xác định phân tử khối của hợp chất hữu cơ ta có thể thiết lập công thức phân tử của nó theo một trong ba cách phổ biến sau đây:
+ Lập công thức đơn giản nhất rồi đến công thức phân tử:
Giả sử có hợp chất chỉ chứa C, H và O. Khi đốt cháy a gam chất này sinh ra và . Theo các biểu thức tính đã nêu ở trên ta tính được mC, mH, và mO (khi cần có thể tính được %C, %H và %O). Đem chia các đại lượng này cho khối lượng mol nguyên tử tương ứng, rồi chia cho ước số chung lớn nhất ta sẽ được tỉ lệ về số lượng nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử. Do đó lập được công thức đơn giản nhất. Từ công thức này và phân tử khối ta dễ dàng tìm ra công thức phân tử.
Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn 0,090 gam hợp chất chứa C, H, O cho 0,130 gam và 0,054 gam . Tỉ khối hơi của chất này so với hiđro bằng 30. Hãy thiết lập công thức phân tử.
+ Dựa vào khối lượng các sản phẩm đốt cháy và M mà không qua công thức đơn giản nhất:
Đặt công thức của hợp chất là . Theo sơ đồ:
Từ đó ta có: và
z được suy ra từ x, y và M.
Áp dụng phương pháp giải này vào thí dụ trên ta cũng tim được x = 2, y = 4, z = 2 và công thức phân tử
+ Dựa vào thành phần % các nguyên tố và M, không qua công thức đơn giản nhất: Thành phần % các nguyên tố (tính được theo các biểu thức đã
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn