Tại sao benzen nhẹ hơn nước? Benzen là chất gì?

Tại sao benzen nhẹ hơn nước? Benzen là chất gì? Tính chất hóa học và cách điều chế.

Khi cho Benzen vào nước chúng không hòa tan mà tách lớp benzen luôn nằm trên nước do khối lượng riêng của benzen nhẹ hơn nước (benzen khoảng 700-900 kd/m3, nước là một ngàn kg / m3). Ta có thể giải thích rằng dù phân tử benzen nặng hơn nước nhưng trong cùng điều kiện, cùng thể tích thì benzen số phân tử benzen ít hơn số phân tử nước.

Benzen là chất gì?

Benzen được biết đến là một chất lỏng. Chúng không có màu và cũng không tan trong nước. Khối lượng riêng của benzen nhẹ hơn nước. Chất này có thể hòa tan được nhiều chất khác nữa như: Dầu ăn, nến, cao su, iot.. Benzen có mùi thơm nhẹ và rất hại đối với khỏe.

Công thức phân tử của benzen là: C6H6.

Công thức cấu tạo:

​

Tính chất hóa học của benzen:



Phản ứng thế:

Phản ứng halogen hóa

Khi phản ứng có bột sắt, benzen sẽ tác dụng với brom khan để tạo thành brombenzen và khí hidro bromua.

Nhưng nếu không dùng sắt mà sử dụng ánh sáng thì Brom sẽ thế cho hiđro ở nhánh như phản ứng hóa học phía dưới.

Phản ứng nitro hóa:

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

Nitro benzen khi tác dụng với hỗn hợp axit HNO3 sẽ bốc khói và tạo ra H2SO4 đậm đặc. Nếu được đun nóng thì sẽ tạo thành m-đinitrobenzen.

Quy tắc thế ở vòng benzen:

Khi trong vòng benzen đã có sẵn nhóm ankyl hoặc các nhóm –OH, -NH2, -OCH3.. thì phản ứng thế vào vòng rấy dễ xảy ra. Chúng sẽ được 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) thì phản ứng thế vào vòng đó sẽ khó hơn rất nhiều. Đồng thời chúng dũng được ưu tiên xảy ra ở vị trí meta.

Cơ chế phản ứng thế ở vòng benzen:

Phân tử axit nitric và phân tử halogen sẽ không trực tiếp tấn công vào vòng benzen mà các tiểu phân mang điện tích dương sẽ được tạo thành do tác dụng của chúng với xúc tác mới sẽ là tác nhân tấn công trực tiếp vào vòng benzen. Ví dụ như phản ứng hóa học sau:

Phản ứng cộng:

Benzen sẽ không thể tác dụng được với brom trong dung dịch. Điều này chứng tỏ benzen rất khó tham gia vào phản ứng cộng. Nhưng nếu có điều kiện thích hợp thì benzen vẫn có thể phản ứng cộng với một số chất. Do phân tử của benzen có cấu tạo đặc biệt chính vì thế mà chúng vừa có phản ứng cộng vừa có phản ứng thế. Chỉ là phản ứng cộng của benzen sẽ khó xảy ra hơn so với etilen và axetilen

- Cộng Hidro: Benzen trong điều kiện có xúc tác niken, nhiệt độ cao cộng với khí hydro tạo ra xiclohexan

- Cộng Clo: Khi có chiếu sáng, benzen tác dụng với khí clo tạo ra hexacloran C6H6Cl6 (còn gọi là thuốc trừ sâu ba số 6, thuốc trừ sâu 6-6-6)

Phản ứng oxi hóa:

Benzen sẽ không thể tác dụng được với KMnO4 chính vì thế mà chúng không làm mất màu dung dịch KMnO4 được. Benzen cũng rất dễ cháy và tạo ra khí cacbon đioxit và hơi nước. Phản ứng như sau:

C6H6 + O2 → 6CO2 + 3H2O

Trong trường hợp benzen cháy trong không khí thì chúng còn tạo ra muội than.

Ứng dụng:

Trong cuộc sống benzen được sử dụng nhiều trong sản xuất các dược phẩm hay các chất quan trọng phục vụ cho nhu cầu của con người.

​

Benzen là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất của ngành công nghiệp hóa hữu cơ. Người ta sử dụng benzen 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 còn có thể điều chế ra nitrobenzen, anilin, phenol dùng để tổng hợp phẩm nhuộm, dược phẩm, thuốc trừ dịch hại..

+ Toluen thì được dùng để xuất thuốc nổ TNT (trinitrotoluen).

+ Benzen, toluen và các xilen khác còn được dùng để làm dung môi.

Điều chế benzen:

Benzen, toluen, xylen.. được điều chế bằng cách chưng cất dầu mỏ và nhựa than đá. Ngoài ra chúng còn được điều chế từ ankan, hoặc xicloankan:

​

Phương trình phản ứng:

CH3[CH2] 4CH3 → C6H6 + 4H2 (DK: T°, xt)

- Etylbenzen lại được điều chế từ benzen và etilen

Phương trình phản ứng:

C6H6 + CH2 = CH2 → C6H5CH2CH3

Tác hại của benzen tới sức khỏe:

Đau đầu, chóng mặt, buồn nôn, nôn, lẫn lộn. Mất ý thức, hôn mê, mất trí nhớ. Giảm sức nghe. Viêm phổi. Bỏng, viêm kết mạc, giác mạc, mù màu. Viêm gan nhiễm độc. Viêm cầu thận. Tổn thương tim mạch.

Cần chú ý khi tiếp xúc với benzen:

​

- Cấm rửa tay bằng benzen hoặc các dung môi khác có chứa benzen:

- Tránh vứt lung tung hoặc sử dụng các khăn lau thấm benzen.

- Cấm hút thuốc vì còn có nguy cơ cháy và nổ.

- Cấm ăn uống nơi làm việc.

- Chế độ ăn uống đầy đủ, tránh uống rưọu.

- Khi yêu cầu cần làm xét nghiệm máu và kiểm tra bệnh.

- Cần đi khám bệnh khi thấy mệt mỏi bất thường, ăn không tiêu, gày yếu, chảy máu. /.