Benzen là gì? Tổng hợp kiến thức benzen hóa 9 và Các dạng bài tập

Trong chương trình hóa học THPT, phần Benzen là một trong những phần kiến ​​thức trọng tâm. Vì vậy, benzen 9 là chuyên đề được nhiều học sinh quan tâm. Vậy benzen là gì? Benzen có những tính chất hóa học nào? Điều chế benzen và ứng dụng của nó như thế nào? Cách giải bài tập benzen lớp 9? Trong phạm vi bài viết dưới đây, chúng ta hãy Tip.edu.vn cùng tìm hiểu về benzen 9 và các nội dung liên quan!

Benzen là gì?

Theo định nghĩa benzen là một hợp chất hóa học có công thức CHỈ CÓ. Là một hiđrocacbon thơm, Benzen ở điều kiện thường là chất lỏng không màu và dễ cháy. Benzen không tan trong nước và rượu.

Cấu trúc của phân tử benzen

Theo phép phân tích quang phổ, góc liên kết giữa các nguyên tử trong benzen đều bằng 120 độ, các liên kết CC đều bằng nhau (140 pm), lớn hơn liên kết đôi đơn và nhỏ hơn liên kết đơn (136 pm). và 147 giờ chiều). Cấu trúc phân tử của benzen được giải thích bằng sự lai hóa obitan. Có hai cách biểu diễn cấu tạo của benzen như sau:

Đồng phân, đồng phân và danh pháp của benzen

Khi chúng ta thay thế các nguyên tử hydro trong phân tử benzen ( (C_ {6} H_ {6} )) bằng các nhóm ankyl, chúng ta nhận được ankylbenzen, với công thức chung (C_ {n} H_ {2n-6} ) với (n geq 6 ).

Ví dụ :

(C_ {6} H_ {5} -CH_ {3}; C_ {6} H_ {5} -CH_ {2} -CH_ {3}; C_ {6} H_ {5} -CH_ {2} -CH_ {2} -CH_ {3} )

Khi vòng benzen được coi là mạch chính, các nhóm ankyl gắn vào nó là mạch nhánh (còn gọi là nhóm thế). Alkylbenzen có đồng phân mạch cacbon. Để đặt tên cho chúng, vị trí của các nguyên tử C của vòng phải được chỉ ra bằng các chữ số hoặc các chữ o, m, p (phát âm là ortho, meta, para).

Tính chất vật lý của benzen

• Benzen và ankylbenzen là những chất không màu, hầu như không tan trong nước, nhưng tan trong nhiều dung môi hữu cơ, cũng như dung môi hòa tan nhiều chất khác.
• Arenes (benzen và alkylbenzen) đều là chất tạo mùi. Ví dụ: benzen và toluen có mùi thơm nhẹ, nhưng có hại cho sức khỏe, đặc biệt là benzen.

Tính chất hóa học của 9. benzen

Loại phản ứng nào?

Phản ứng halogen hóa

• Khi có mặt bột sắt, benzen phản ứng với brom khan tạo thành brombenzen và khí hiđro bromua.
• Toluen phản ứng nhanh hơn benzen và tạo ra hỗn hợp hai đồng phân ortho và para.
• Nếu không dùng Fe để chiếu sáng (as) thì Br thay thế cho H ở nhánh.

Nhóm (C_ {6} H_ {5} CH_ {2} ) được gọi là nhóm benzyl, nhóm (C_ {6} H_ {5} ) được gọi là nhóm phenyl.

Phản ứng nitrat hóa

Benzen phản ứng với hỗn hợp của (HNO_ {3} ) đậm đặc và (H_ {2} SO_ {4} ) đậm đặc để tạo thành nitrobenzene:

Nitrobenzen phản ứng với hỗn hợp axit (HNO_ {3} ) hút thuốc và (H_ {2} SO_ {4} ) cô đặc và đun nóng tạo thành m-đinitrobenzen.

Toluen tham gia phản ứng nitrat hóa dễ dàng hơn benzen và tạo thành sản phẩm thay thế cho vị trí ortho và para:

Định luật thay thế trong vòng benzen

• Nếu vòng benzen đã có các nhóm (- CH_ {3}, -OH, -NH_ {2}, -OCH_ {3}…, ) thì phản ứng thế sẽ dễ dàng hơn và ưu tiên xảy ra ở vị trí nào. vị trí ortho và para.
• Nếu vòng benzen đã có nhóm (- NO_ {2} ) (hoặc nhóm (- COOH, -SO_ {3} H, -CHO… )) thì phản ứng thế sẽ khó hơn và được ưu tiên hơn. xảy ra ở vị trí meta.

Phản ứng cộng

• Benzen và ankylbenzen không khử màu được dung dịch brom (không cộng với brom).
• Benzen cộng với clo dưới ánh sáng:

(C_ {6} H_ {6} + 3Cl_ {2} overset {as} { rightarrow} C_ {6} H_ {6} Cl_ {6} )

• Benzen và alkylbenzen cộng với hydro tạo thành xycloalkanes:

(C_ {6} H_ {6} + 3H_ {2} overset {Ni, , t ^ { circle}} { rightarrow} C_ {6} H_ {12} )

Phản ứng oxy hóa

• Benzen không phản ứng với (KMnO_ {4} ) (không làm mất màu dung dịch (KMnO_ {4} )).
• Các ankylbenzen khi đun nóng với dung dịch (KMnO_ {4} ) chỉ bị oxi hoá nhóm ankyl.

Ví dụ :

• Những vùng đất khi đốt cháy trong không khí thường sinh ra nhiều muội than. Khi chưa cháy hoàn toàn, nó tạo ra (CO_ {2}, H_ {2} O ) và tỏa ra rất nhiều nhiệt.

(C_ {6} H_ {6} + frac {15} {2} O_ {2} rightarrow 6CO_ {2} + 3H_ {2} O , ( Delta H = -3273kJ) )

Nhận xét: Benzen tương đối dễ tham gia phản ứng thế, khó tham gia phản ứng cộng và bền với chất oxi hóa. Đó cũng là tính chất hoá học đặc trưng chung của hiđrocacbon thơm nên được gọi là tính thơm.

Điều chế và ứng dụng của benzen

Cách điều chế benzen

• Benzen, toluen, xylen … thường được tách ra bằng cách chưng cất dầu mỏ và nhựa than đá. Chúng cũng được điều chế từ ankan, hoặc xycloalkanes.
• Etylbenzen được điều chế từ benzen và etylen:

(C_ {6} H_ {6} + CH_ {2} = CH_ {2} overset {xt, , t ^ { circle}} { rightarrow} C_ {6} H_ {5} CH_ {2} CH_ {3} )

Các ứng dụng của Benzen

• Benzen được sử dụng để tổng hợp monome trong sản xuất polyme cho chất dẻo, cao su và sợi. Từ benzen, người ta điều chế nitrobenzen, anilin, phenol dùng để tổng hợp phẩm nhuộm, dược phẩm, thuốc trừ sâu, v.v.
• Toluen được sử dụng để làm thuốc nổ TNT (trinitrotoluen).
• Benzen, toluen và xylenes cũng được sử dụng rộng rãi làm dung môi.

Một số bài tập về benzen lớp 9

Bài 1: Nêu phương pháp hóa học để phân biệt các chất: benzen, hex-1-en và toluen. Viết các phương trình hóa học cho các phản ứng đã dùng

Giải pháp:

• Cho các chất lần lượt phản ứng với dung dịch (Br_ {2} ), chất làm nhạt màu dung dịch (Br_ {2} ) là hex-1-en.
• Cho 2 chất còn lại qua dung dịch (KMnO_ {4} ), chất làm mất màu dung dịch (KMnO_ {4} ) là toluen.

Phương trình hóa học:

Bài 2: Hiđrocacbon X là chất lỏng có tỉ khối hơi so với không khí là 3,17. Đốt cháy hoàn toàn thu được (CO_ {2} ) có khối lượng gấp 4,28 lần khối lượng của nước. Ở nhiệt độ thường, X không làm mất màu dung dịch brom; khi đun nóng, X mất màu (KMnO_ {4} ). Tìm công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của X?

Giải pháp:

Gọi CTPT của X là (C_ {x} H_ {y} )

(M_ {X} = 3,17,29 = 92 Mũi tên phải 12x + y = 92 ) (đầu tiên)

(C_ {x} H_ {y} + frac {x + y} {4} O_ {2} rightarrow xCO_ {2} + frac {y} {2} H_ {2} O )

(m_ {CO_ {2}} = 4,28m_ {H2O} Left rightarrow 44x = 4,28. 18. frac {y} {2} Rightarrow y = 1,14x ) (2)

Từ (1) và (2) ( Mũi tên phải left { begin {matrix} x = 7 \ y = 8 end {matrix} right. )

Vậy CTPT của X là (C_ {7} H_ {8} )

Theo chủ đề ( Rightarrow ) CTCT của X là:

Xem thêm >>> Chất điện li mạnh: Lý thuyết và bài tập điển hình

Xem thêm >>> Lý thuyết và sơ đồ mối quan hệ giữa các loại hợp chất vô cơ

Xem thêm >>> Tổng hợp kiến ​​thức về một số muối quan trọng

Xem thêm >>> Tìm hiểu lý thuyết và bài tập về một số cơ sở quan trọng

Như vậy, bài viết trên đây của Tip.edu.vn đã giúp các bạn tổng hợp kiến ​​thức về benzen 9. Các nội dung như lý thuyết benzen là gì, công thức hóa học của benzen, bài tập về benzen lớp 9 đã được trình bày. chi tiết. Hy vọng bạn đã tìm thấy những thông tin hữu ích về chủ đề benzen 9. Chúc bạn may mắn trong học tập!