Бензен: физични свойства и химически, структура и описание

Един от представителите на ароматни въглеводороди е бензен. Структурата, физичните свойства на това вещество са представени в тази статия.

история

Бензолното съединение беше открито преди всички арени. Майкъл Фарадей извади чрез дестилация кристали от блестящ газ. Друг начин е да се разпадне китово масло под влиянието на високи температури. Друг учен, а именно Мичъллих, през 1834 г. е получил бензен, чиито физически свойства не са били проучени по това време, с помощта на същото сухо дестилиране с добавянето на вар.

Ученият предложи името "бензин" за това вещество. Но човек, който разследва свойствата и състава на бензена, му дава името, обичайно за съвременните хора. В превод от немски език "Ол" означава "масло". Понастоящем наименованието на веществото не се променя, тъй като суфиксът -о съответства на класа на алкохолите. През 1860 г. Кенеле идентифицира нова група съединения, а именно - ароматни вещества, защото имат приятна миризма.

структура

Има такова нещо като "суров бензен". Физическите свойства и приложението директно зависят от състава на веществото. Така бензенът съдържа голям брой вещества, например пиридин, кумарони, кумен, дори нафтален. За да се превърне суровият продукт в чист, бензолът се пречиства и произвежда неговата ректификация.

Почистването се извършва, както следва: веществото се промива последователно в разтвор на алкални вещества, в киселина и във вода. За да се отстранят основите и фенолите от суровия продукт, първо се пречиства със сярна киселина.

формула

За първи път веществото беше записано като неправилна формула, която приличаше на C2H2.

Майкъл Фарадей направи грешка, защото по това време атомната маса въглерод беше взета за 6 аму. Друг учен, наречен Mitcherlich, прави правилно формулата - C6H6.

хомолози

Подобно на другите въглеводороди бензенът представлява хомоложна серия. Най-простият от хомолозите му е вещество, наречено метилбензен. Техното техническо наименование е толуол. Тя е течност, която няма цвят, но има характерна миризма. Физическите и химичните свойства на бензола и на метилбензола са сходни.

Веществото се екстрахира заедно с бензол, след което се отделя чрез фракционна дестилация. Най-често толуен се използва за производство на експлозиви, особено TNT.

Физични свойства

Съществуват следните физични свойства на бензена и неговите хомолози:

• Веществата са в състояние на течно агрегатно състояние. Бензенът кипи при температура 80,1 градуса по Целзий. В замръзнало състояние той се превръща в кристална маса от бял цвят. Съединението се втвърдява при температура от 5,5 градуса.

• Бензенът е неполярно вещество, което не се разтваря във вода. В същото време се образува смес, чиято точка на кипене е 69.25 градуса. Съставът му не се променя, когато преминава от едно агрегатно състояние в друго. Съединението се смесва с повечето неполярни разтворители.

Това са основните физични свойства на бензена. Масата, в която се показва цялата информация за тях, разбира се, ще бъде много повече.

Химични реакции

С участието на бензен в повечето случаи се случват реакции на заместване, Съществуват обаче и реакции на добавяне или окисление.

В допълнение към реакциите, веществото действа като ненаситен въглеводород. Ако няма никелов катализатор и по време на реакцията веществата се нагряват, а след това водородните атоми се добавят към бензеновата молекула и се образува съединение като циклохексан. В този случай пи-облигациите се нарушават.

Бензен (неговата електронна структура и свойства са описани в изделието) е силно запалимо вещество. Така че, във въздуха бързо се запалва и смес от неговите пари с кислород обикновено избухва. В този случай бензенът е устойчив на окислители, като калиев перманганат и азотна киселина. Благодарение на окислителната реакция с озон, структурата на веществото е установена.

приемане

Индустриалният бензен, чиито физически свойства са описани в тази статия, е извлечен от каменовъгления катран до средата на миналия век. От 50-те години на 20-ти век обаче е открит нов метод за получаване на промишлен бензен. За тази цел е необходимо да се извърши дехидрогениране на нефтени суровини. Съществуват следните начини на производство на това вещество:

• Коксът е най-старият метод. Преди избухването на Втората световна война той се смяташе за основен източник на бензен. Понастоящем се използва много по-рядко, само с 10% от веществото се получава с негова помощ.
• Метод за каталитично реформиране на нефтени бензинови фракции. В САЩ този метод се използва най-широко. В страни като Русия и Япония, както и в Западна Европа, този метод произвежда 40 до 60% от веществото. В този процес се образуват допълнителни съединения. Понякога те се преработват в бензен или в смес от тях.
• Почти половината от световния бензен се произвежда чрез пиролиза на петролни фракции, обикновено бензин. В резултат се образува не само желаното вещество, но и толуен, както и ксилен. Те се превръщат в необходимата връзка.
• Ако провеждате ацетилен върху активен въглен при температура от 600 градуса по Целзий, тогава можете да получите няколко ароматни въглеводороди, включително бензен.

приложение

Бензен, чиито физични свойства са посочени по-горе, служи като суровина за органичен синтез за промишлени цели. Две трети от екстрахираната материя отива за производството на съединения като циклохексан, кумен. Преди това в уличните лампи се използва бензен.

Огромно количество вещество се изразходва за получаване на нитробензен, който впоследствие се редуцира до анилин. Технически, тази реакция протича по следния начин:

• Има ефект на хлороводородна киселина върху бензен. Наличието на желязо е необходимо.
• Той реагира на киселината, което води до образуване на водородни атоми, в действителност, тя влияе върху образуването на анилин.

Използва се за синтезиране на различни бои и лекарства.

Бензенът се консумира за получаване на фенол. Произвежда фенол-формалдехидни смоли. Такова вещество като хексахлорциклохексан се използва широко като средство за борба с насекоми и вредители. Той се използва широко в селското стопанство.

Бензенът (химически и физически свойства, описан накратко в тази статия) е част от гориво като бензин. Тъй като веществото е силно токсично, съдържанието му не надвишава пет процента.

Предимства и недостатъци

Бензенът (физичните свойства на веществото, описано в тази статия), се оценява много като разтворител. Той обаче има висока токсичност и канцерогенност, поради което веществото не се използва широко като разтворител.

Бензен, извлечен от каменовъглен катран, не е подходящ за няколко технологични процеси. Фактът е, че съдържа твърде много тиофен.