苯的特性是什么?

苯,C6H6)常温下为无色、味甜、透明的液体,有强烈的芳香气味。苯易燃、有毒,是一种致癌物质。苯是一种碳氢化合物,也是最简单的芳香烃。它不溶于水,溶于有机溶剂,也可用作有机溶剂。苯是石油化工的基本原料。苯生产的产量和技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯有一个环系叫苯环,是最简单的芳香环。苯分子去掉一个氢后的结构叫苯基,用pH表示,所以苯也可以表示为PhH。目录[隐藏] 中文含义历史结构价键观点分子轨道模型物理性质化学性质取代反应加成反应氧化反应其他光异构化制备煤焦油提取芳烃分离甲苯脱烷基化甲苯歧化和烷基转移其他检测方法工业用途健康危害毒理学数据暴露限值代谢中毒症状急性苯中毒临床表现急救中文含义历史结构价键观点分子轨道模型物理性质化学性质取代反应加成反应氧化反应其他光 异构化制剂从煤焦油中提取芳香烃分离甲苯脱烷基化甲苯歧化和烷基转移其他检测方法工业用途健康危害毒理学数据暴露限值代谢中毒症状急性苯中毒临床表现急救。

斯托特的苯模型[编辑此段]中文意思①唐韵:布衣切,殷琦。

②看玉器:苯?3?3、草也生。

③金淑魏亨传:何惠本?3?3挂颖片。详细?3?三个字的笔记。

(4)苯(C6H6)是一种结构最简单的芳烃,在室温下为无色、味甜、透明的液体,有强烈的芳香气味。苯易燃有毒,是IARC的一级致癌物。苯不溶于水,溶于有机溶剂,也可用作有机溶剂。苯是石油化工的基本原料。苯生产的产量和技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯有一个环系叫苯环,是最简单的芳香环。苯和苯基在苯分子上去掉一个氢后的结构称为苯基,用pH表示,所以苯也可以表示为PhH。

卡斯诺。71-43-2

RTECS编号CY1400000

微笑C1=CC=CC=C1

化学式为C6H6。

摩尔质量为78.11 g mol-1。

密度为0.8786克/毫升。

相对蒸汽密度(空气= 1): 2.77。

蒸汽压力(26.1℃): 13.33千帕。

临界压力:4.92兆帕

熔点为278.65K(5.565438±0℃)。

沸点为353.25K(80.65438±0℃)。

在水中的溶解度为0.18克/ 100毫升水。

标准摩尔熵so 298 173.26j/mol·k

标准摩尔热容CPO 135.69J/mol·K(298.438+05k)。

闪点-10.11℃(闭杯)。

自燃温度为562.22℃。

结构平面六角形。

最小点火能量:0.20mJ

爆炸上限(体积分数):8%。

爆炸下限(体积分数):1.2%。

燃烧热:3264.4kJ/mol。

溶解性:微溶于水,与乙醇、乙醚、乙酸、汽油、丙酮、四氯化碳、二硫化碳等有机溶剂混溶。[编辑此段]历史苯最早是在18世纪初用煤气做照明气体时合成的。

1803 ~ 1819g . t . Accum产生了许多产物,其中一些用现代分析方法检测出含有少量苯。

1825年,迈克尔·法拉第从鱼油和其他类似物质的热解产物中分离出高纯度的苯,被称为“氢的双carburet”。测定了苯的一些物理性质和化学组成,阐明了苯分子的烃比为C 1 1,实验公式(最简公式)为CH。

1833年,Milscherlich确定了苯分子中六个碳和六个氢原子的实验式(C6H6)。

1845年,德国化学家霍夫曼从煤焦油的轻馏分中发现了苯,他的学生c·曼斯菲尔德随后对其进行了加工和提纯。后来他发明了结晶法提炼苯。他还进行了工业应用研究,为苯的加工和利用开辟了一条道路。

1861年,化学家Johann Jasef Loschmidt首次提出了苯的单双键交替结构,但他的成果被忽略了。

凯库勒的双键摆动模型1865,弗里德里希·凯库勒四年前在他的论文《芳香族化合物的研究》中再次确认了苯的结构。因此,苯的这种结构被命名为“凯库勒型”。他对这种结构的解释是,环中双键的位置不固定,可以快速移动,所以六个碳是等价的。通过研究一氯苯和二氯苯的类型,他发现苯是一个环状结构,每个碳上都连接着一个氢。

此外,詹姆斯·杜瓦发现了一种苯类似物;命名为“杜瓦苯”,已经证明可以通过光照从苯中获得。

1865年,苯成为工业产品。它最初是从煤焦油中回收的。随着用途的扩大,产量不断上升,以1930成为世界十大吨位产品之一。【编辑本段】结构苯分子中离域大π键苯的苯环结构导致了其特殊的芳香性。苯环是最简单的芳香环,由六个碳原子组成,每个碳原子后面都有一个基团,苯的六个基团都是氢原子。

证明苯环主链上的碳原子不是单键和双键排列的(凯库勒提出),每两个碳原子之间的键是相同的,是由一个既不是双键也不是单键的键连接的。(可以理解为平均价键,介于单键和双键之间,兼有两种性质,可以取代和添加)

苯分子中的六个碳原子都是sp?杂化分别与两个碳原子形成σ键,与一个氢原子形成烃σ键。既然碳原子是sp?杂化,所以键角为120,6个碳原子和6个氢原子在同一平面。此外,苯环中的6个碳原子各有一个未参与杂化的2p轨道,它们垂直于环平面,相互重叠形成大π键。每个碳碳双键的键长相等,其值介于碳碳单键和碳碳双键之间。由于大π键的存在,苯的结构稳定,不易发生加成和氧化反应,容易发生取代反应。从价键的角度看,碳数为4n+2(n为正整数,即苯为n=1),具有单双键交替结构的环烯烃称为轮烯,苯是轮烯的一种。苯是平面分子,同一平面上有12个原子,6个碳和6个氢相等,C-H的键长为1.08α,C-C的键长为1.40α,介于单键和双键键长之间。分子中所有键角均为120,所有碳原子均为sp2杂化。每个碳原子仍然有一个垂直于分子平面的P轨道,每个轨道有一个电子。六个轨道重叠形成一个离域的大π键。根据linus pauling提出的* * *振动杂化理论,苯环中* *振动杂化的存在是苯环非常稳定的原因,这也直接导致了它的芳香性。分子轨道模型中苯环的σ键根据分子轨道理论,可以认为苯的六个p轨道相互作用形成六个π分子轨道,其中ψ1、ψ2、ψ3为低能量的键轨道,ψ4、ψ5、ψ6为高能量的反键轨道。ψ2,ψ3,ψ4和ψ5是两对简并轨道。苯在基态的电子云分布是三个成键轨道叠加的结果,所以电子云均匀分布在苯环的上下和环原子上,形成闭合的电子云。它是苯分子在磁场中产生环电流的来源。[编辑本段]物理性质苯的沸点为80.1℃,熔点为5.5℃。常温下为无色芳香透明液体,易挥发。苯的密度比水低,密度为0.88g/ml,但其分子量比水重。苯不溶于水,1.7g苯最多能溶于1升水;但苯是一种很好的有机溶剂,对有机分子和一些非极性无机分子有很强的溶解能力。

苯能与水反应生成共沸物,沸点为69.25℃,苯含量为91.2%。因此,在生成水的反应中经常加入苯蒸馏,以将水取出。

根据Antoine方程可以计算出10-1500mmHg之间的饱和蒸汽压。

lgP = A - P/(C + t)

参数:A = 6.91210,B = 1214.645,C = 221.205。

其中p的单位是mmHg,t的单位是℃。【编辑本段】苯参与的化学反应大致有三种:一是苯环上其他基团与氢原子的取代反应;一个是C=C双键上的加成反应;一个是苯环的断裂。

取代反应的主要项目:取代反应和亲电芳香取代反应。

在一定条件下,苯环上的氢原子可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代。,并可生成相应的导数。由于取代基不同,氢原子的位置和数目不同,可以生成不同数目和结构的异构体。

苯环的电子云密度比较高,所以苯环上的取代反应多为亲电取代。亲电取代是芳香环的代表性反应。当苯取代物进行亲电取代时,第二个取代基的位置与原取代基有关。

卤化反应

苯卤化反应的通式可以写成:

PhH+X2——→PhX+HX

反应过程中,卤素分子在苯和催化剂的作用下杂合,X+攻击苯环,X-与催化剂结合。

以溴为例,液溴与苯混合,溴溶于苯中形成红棕色液体,不发生反应。加入铁屑时,溴在生成的三溴化铁催化下与苯反应,混合物微沸,反应放热生成红棕色溴蒸气,冷凝气体遇空气出现白雾(HBr)。催化过程:

FeBr3+Br-——→FeBr4-

PhH+Br+FeBr4-——→PhBr+FeBr3+HBr

反应后,将混合物倒入冷水中,红棕色油状液体物质(用溴溶解)沉入水底。用稀碱溶液洗涤后,得到无色液体溴苯。

在工业上,卤代苯中氯和溴的替代品是最重要的。

硝化

苯和硝酸在浓硫酸的催化下可以生成硝基苯。

PhH+HO-NO2——△→PhNO2+H2O

硝化是强放热反应,容易产生替代品,但进一步反应速度较慢。

磺化反应

苯在较高温度下可以用浓硫酸或发烟硫酸磺化成苯磺酸。

PhH+HO-SO3H——→PhSO3H+H2O

苯环上引入磺酸基后,反应能力下降,不容易被进一步磺化。引入第二和第三磺酸基团需要更高的温度。这说明硝基和磺酸基是钝化基团,也就是阻碍再次亲电取代的基团。

弗瑞德-克来福特反应

在AlCl3的催化下,苯还可以与醇、烯烃、卤代烃反应,苯环上的氢原子被烷基取代生成烷基苯。这种反应称为烷基化反应,也称为弗瑞德-克来福特烷基化反应。例如用乙烯烷基化生产乙苯。

PhH+CH2=CH2—AlCl3→Ph-CH2CH3

在反应过程中,R基团可能会发生重排:例如1-氯丙烷与苯反应生成异丙苯,这是因为自由基总是趋向于稳定的构型。

在强路易斯酸催化下,苯与酰氯或羧酸酐反应,苯环上的氢原子被酰基取代,生成酰基苯。反应条件类似于烷基化。

加成反应主项:加成反应

虽然苯环很稳定,但是在一定条件下也可以发生双键的加成反应。通常通过催化加氢,使用镍作为催化剂,苯可以生成环己烷。

C6H6+3H2——→C6H12

另外,由苯生成六氯环己烷(HCH)的反应可以通过在紫外线照射下苯和氯的加成得到。

氧化反应燃烧

像其他碳氢化合物一样,苯也能燃烧。当氧气充足时,产物是二氧化碳和水。但在空气中燃烧时,火焰明亮,有浓浓的黑烟。这是由于苯中碳的质量分数较大。

2c6h 6+15o 2——→12co 2+6H2O

臭氧化

苯在一定条件下也能被臭氧氧化,产物是乙二醛。该反应可视为苯离域后产生的环状多烯的臭氧化反应。

正常情况下,苯不能被强氧化剂氧化。然而,在氧化钼等催化剂的存在下,苯可以通过与空气中的氧气反应而选择性地氧化成马来酸酐。这是少数能破坏苯的六元碳环体系的反应之一。(马来酸酐是五元杂环。)

这是一个强放热反应。

在高温下,其他苯可以与作为催化剂的铁、铜、镍发生缩合反应,生成联苯。甲醛和次氯酸在氯化锌的存在下可以生成氯甲苯。和烷基金属酸盐如乙基钠可以反应生成苯基金属酸盐。苯基格氏试剂可以通过在四氢呋喃、氯苯或溴苯中与镁反应来制备。被光异构化的苯在强光下可转化为杜瓦苯;