Tính chất hóa học của benzene | Tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng

Bài viết về tính chất hóa học của benzene gồm đầy đủ định nghĩa, công thức phân tử, công thức cấu tạo, tên gọi, tính chất hóa học, tính chất vật lí, cách điều chế và ứng dụng.

Tính chất hóa học của benzene

I. Định nghĩa

- Định nghĩa:

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

- Công thức phân tử: C₆H₆.

- Công thức cấu tạo:

II. Tính chất vật lí và nhận biết

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

III. Tính chất hóa học

1. Phản ứng thế

a) Phản ứng halogen hóa

• Khi có bột sắt, benzene 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.

b) Phản ứng nitro hóa

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

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

c) Quy tắc thế ở vòng benzene

Khi vòng benzene 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 benzene 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 benzene

Phân tử halogen hoặc phân tử nitric acid 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 benzene. Thí dụ:

2. Phản ứng cộng

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

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

3. Phản ứng oxi hóa

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

   • Cũng như các hydrocarbon khác, benzene cháy dễ tạo ra khí carbon dioxide và hơi nước.

C₆H₆ + O₂ → 6CO₂ + 3H₂O

Tuy nhiên, khi benzene cháy trong không khí, ngoài carbon dioxide và hơi nước còn sinh ra muội than.

benzene 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 hydrocarbon thơm nên được gọi là tính thơm.

IV. Điều chế

- benzene thường được tách bằng cách chưng cất dầu mỏ và nhựa than đá. Chúng còn được điều chế từ alkane hoặc cycloalkane

CH₃[CH₂]₄CH₃ C₆H₆

V. Ứng dụng

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

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

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

Xem thêm tính chất hóa học của các chất khác:

• Tính chất của Naphtalen
• Tính chất của styrene
• Tính chất của Phenol
• Tính chất của ethylic alcohol (C₂H₅OH)
• Tính chất của acetic acid
• Tính chất của Cellulose

---