苯的性质及应用
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苯的性质及应用分子式:C6H6物理性质苯的沸点为80.1℃,熔点为5.51℃,在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体,易挥发。
苯比水密度低,密度为0.88g/ml,但其分子质量比水重。
苯难溶于水,易溶于有机溶剂,苯也是一种良好的有机溶剂。
化学性质苯参加的化学反应大致有3种:一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;一种是发生在碳原子之间的共价键上的加成反应;一种是苯环的断裂。
一、取代反应1、卤代反应苯的卤代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共同作用下异裂,X+进攻苯环,X-与催化剂结合。
以溴为例,将液溴与苯混合,溴溶于苯中,形成红褐色液体,不发生反应,当加入铁屑后,在生成的三溴化铁的催化作用下,溴与苯发生反应,混合物呈微沸状,反应放热有红棕色的溴蒸汽产生,冷凝后的气体遇空气出现白雾(HBr)。
反应后的混合物倒入冷水中,有红褐色油状液团(溶有溴)沉于水底,用稀碱液(如NaOH溶液)洗涤后生成可溶性盐(NaBr 和NaBrO),溴苯比水重且分层,在用干燥剂除水,最后蒸馏得无色液体溴苯。
注意:实验过程中,跟瓶口垂直的玻璃管起导气和冷凝的作用、导管不能伸入水中,因为HBr 极易溶于水,发生倒吸。
2、硝化反应向浓硝酸中加入浓硫酸,待温度为50到60摄氏度时,再加入苯,反应生成硝基苯。
其中,浓硫酸既做催化剂。
PhH+HO-NO2-----H2SO4(浓)△---→PhNO2+H2O硝化反应是一个强烈的放热反应,若加入苯太快,温度急剧上升,而得到副产物,而且温度过高,苯容易挥发。
3、磺化反应用浓硫酸或者发烟硫酸在较高温度下可以将苯磺化成苯磺酸。
PhH+HO-SO3H------△→PhSO3H+H2O苯环上引入一个磺酸基后反应能力下降,不易进一步磺化,需要更高的温度才能引入第二、第三个磺酸基。
这说明硝基、磺酸基都是钝化基团,即妨碍再次亲电取代进行的基团。
苯的理化性质及危险特性表苯是一种无色透明的液态化合物,具有独特的化学和物理性质。
它常被用作溶剂和原料,并应用于石油和染料工业。
然而,苯也有一些危险特性,需要我们正确对待和使用。
一、苯的理化性质1. 分子结构:C6H6,由六个碳和六个氢原子组成。
2. 外观:无色透明液体,具有特殊的芳香味。
3. 沸点:80.1摄氏度,易挥发。
4. 密度:0.87克/毫升。
5. 熔点:-42摄氏度,易变固态。
6. 溶解性:苯可溶于很多有机溶剂,如醇类、醚类、醛类等,难溶于水。
7. 稳定性:苯在常温下相对稳定,但在高温和阳光照射下易自动氧化反应。
8. 反应性:苯具有强烈的芳香性,可作为芳香化合物的重要中间体,也可发生电子亲和性取代反应。
9. 导电性:苯是一个非极性溶剂,不导电。
二、苯的危险特性1. 高度挥发性:苯具有较低的沸点,容易挥发成为空气中的蒸汽。
苯的蒸气是易燃易爆的,其上限浓度为7.1%(体积分数),超过该浓度时会形成爆炸性混合物。
2. 对人体健康的影响:苯进入人体后,可通过呼吸道、消化道或皮肤吸收。
长期接触苯会对骨髓造成损害,导致贫血、白血病等血液系统疾病。
短期接触苯可引起头晕、恶心、呕吐和中枢神经抑制等症状。
3. 燃烧性:苯是易燃物质,与空气中的氧气形成爆炸性混合物,遇明火、高温或火花会引发爆炸。
4. 环境危害:苯是一种污染物,在自然界中难以降解。
苯进入水体会对水生生物造成毒害,对植物的生长和生理功能也有一定影响。
5. 不能与氧化剂混合存放:苯对很多氧化剂具有强烈的还原性,与之相混会加剧化学反应,并增加火灾和爆炸的风险。
三、安全使用苯的建议1. 避免长时间接触:在处理苯时,应尽量避免长时间暴露于苯的蒸气中。
要佩戴好防护装备,如呼吸防护面罩、手套、防护眼镜等。
2. 良好通风:在使用苯的场所,应保证良好的通风条件,以减少苯蒸气浓度,降低爆炸风险。
3. 远离火源:苯是易燃物质,应远离明火、高温和火花。
在储存和操作苯时,要注意火源安全。
苯的性质总结引言苯是一种常见的有机化合物,其分子式为C6H6。
苯具有特殊的环状结构和独特的性质,使得它在化学和工业领域有广泛的应用。
本文将对苯的性质进行总结,包括物理性质、化学性质和应用。
1. 物理性质1.1 外观和气味苯是一种无色液体,纯苯呈透明状。
它具有特殊的芳香气味,常被用作香精的原料。
1.2 熔点和沸点苯的熔点为5.5 °C,沸点为80.1 °C。
1.3 密度和相对分子质量苯的密度约为0.88 g/cm³,相对分子质量约为78。
这些物理性质使得苯在室温下呈液态,且具有较低的密度。
1.4 溶解性苯是一种极性较小的溶剂,能够溶解许多有机化合物,如脂肪烃、醇类和醚类。
然而,苯与水的混合物形成两相体系,苯在水中的溶解度很低。
2. 化学性质2.1 反应性由于苯具有芳香性,其反应行为与脂肪烃存在较大差异。
苯具有较高的稳定性,不易与其他物质发生反应。
然而,苯在一定条件下可以发生加成、取代、烷基化、脱氢等反应。
2.2 氧化性苯具有一定的氧化性,能够与氧气发生反应生成苯酚。
此外,苯还可以被进一步氧化生成苯酐。
苯的氧化反应在某些条件下可以得到控制,因此被广泛用于有机合成中。
2.3 稳定性苯的分子具有稳定的芳香环结构,使得苯具有较高的热稳定性。
苯在常规的实验条件下不易分解或聚合。
3. 应用3.1 化学合成苯是许多化学化合物的重要原料。
例如,苯可以通过烷基化反应或取代反应生成其他芳香化合物。
此外,苯还可以被氧化生成苯酐,用作合成材料的原料。
3.2 工业应用苯在工业上有广泛的应用。
它是合成塑料、涂料和染料的重要原料。
同时,苯还可以用于制备药物、香料和香精等产品。
3.3 燃料苯具有较高的燃烧热值,可用作燃烧性汽油的组分之一。
苯的燃烧产生的热量可用于发电或供应热能。
结论综上所述,苯具有独特的物理和化学性质,使得它在化学和工业领域有广泛的应用。
苯的稳定性、溶解性和反应性使其成为重要的化学合成原料,广泛用于合成塑料、涂料和染料等产品。
苯的化学性质一、苯(benzene)的化学性质及其用途苯是一种无色液体,分子式为C6H6,无色无味,比重为 0.8786,沸点为80.1℃,馏程8-17℃,沸腾范围 0.6-0.97kPa 水滴耐火410℃。
苯在受热时会发生脱氢和加成反应。
它是单元环烃,由六个氢原子和一个环状碳原子组成,其分子结构稳定,具有均匀的构型。
苯可从天然石油中获得,也可以从乙烯(ethylene )和乙炔(acetylene)经活化硅(activated silicon)化学反应生成,这种反应被称为Fisher-Tropsch 反应(Fisher-Tropsch reaction)。
苯的应用非常广泛,主要用作溶剂,如制造某些聚酯纤维、涂料、油漆和油墨等,也可以用作汽油添加剂。
它还可以用作医药中间体,如异丙基苯磺酸(isopropylbenzene sulfonic acid),用于制作抗癌药和甜味剂。
此外,苯也可以用作杀虫剂和清洗剂中的基础原料,并可用于环境污染的清除和修复。
1、分子结构:苯是一种单元环烃,由六个氢原子和一个环状碳原子组成,分子式为C6H6。
它的分子结构稳定,原子以等距的方式排成一个环形,环状碳原子上的氢原子呈现集中现象,称为“集中侯氏原则”(Concentrated Hourwy Principle)。
2、溶解性:苯可溶于大多数有机溶剂,但很多碱溶液、酸溶液和还原性溶液对苯有腐蚀性,然而,溶于水中。
3、化学反应:苯受热时会发生脱氢和加成反应,可将苯转化为多种产物,诸如苯环、酚、酮、醌、芳香醇等,都可以用来制造合成塑料、润滑油和蜡烛等,这些产物也可以被用来制作染料、药物、焦油和汽油添加剂等。
4、燃烧性:因其分子结构稳定,苯有较高的燃烧温度,可燃性介于天然天然气低烃和煤油之间。
苯的燃烧特性常用于军事领域,也可以使用喷雾来添加液体燃料,从而增加燃烧温度。
三、苯的毒性1、皮肤毒性:苯是一种有害物质,因为它具有强烈的腐蚀性,所以对人体皮肤具有毒性。
苯1)理化性质无色透明液体,有强烈的芳香气味,分子量78.11。
沸点80.1℃。
5.5℃以下凝成晶状固体。
蒸气压13.3Kpa(26.1℃)。
在常温下挥发甚速,挥发速度为乙醚的1/3。
蒸气密度2.77g/L。
闪点-10~-12℃。
在空气中自燃温度为580℃,爆炸下限为1.4%~8.0%。
其蒸气能与空气混合形成爆炸性混合气体。
微溶于水,可与乙醇、乙醚、汽油、丙酮和二硫化碳等有机溶剂混溶。
遇明火、高热能极易燃烧爆炸。
能与氧化剂发生强烈反应。
2)毒性苯属高毒类。
其急性毒作用主要是对中枢神经系统的毒性,慢性毒作用主要对造血组织及神经系统。
因苯具有脂溶性,对含类脂质较多的神经系统及体内膜结构、血液系统等有亲和性,大量吸入易透过血脑屏障,吸附于神经细胞表面,从而抑制神经细胞的氧化还原反应,使三磷酸腺苷合成减少和神经递质乙酰胆碱不能生成,从而导致中枢神经系统的麻醉抑制。
高浓度苯蒸气对眼、咽及呼吸道粘膜有刺激作用,可致局部充血、水肿。
极高浓度下可引起缺氧性窒息及急性肺水肿、脑水肿、内脏出血。
3)临床表现(1)急性中毒一般见于意外事故如爆炸、燃烧等或在通风不良的环境下进行苯作业,而又缺乏有效的个体防护等情况下。
轻者病员有头痛、头晕、神志恍惚、步伐不稳,有时可有嗜睡、手足麻木、视力模糊,恶心、呕吐等。
重度病员除有以上神经系统等症状外,还可出现震颤、谵妄、昏迷、抽搐、强直性抽搐等症状,极严重者可因呼吸中枢麻痹而死亡。
一般病员经脱离现场,及时对症处理,在短时间内可以恢复;严重者发生血压下降,以致呼吸和循环衰竭。
(2)慢性中毒慢性苯中毒的症状是逐渐发生的。
最常见的是神经衰弱综合征,主要是头晕、头痛,以后有乏力、失眼或多梦、性格改变、记忆力减退等。
对造血系统的毒性,是慢性苯中毒特征之一。
早期中毒以白细胞计数持续降低为主要表现,常有淋巴细胞绝对数减少。
重者出现再生障碍性贫血,少数病例在慢性中毒后可发生白血病。
4)处理原则(1)急性中毒应迅速将中毒者移至空气新鲜处,立即脱去被苯污染的衣着用肥皂水清洗被污染的皮肤,注意保温。
苯知识点归纳一、引言苯是有机化合物中最简单的芳香烃,由六个碳原子和六个氢原子组成。
作为有机化学的基础知识,了解苯的性质和反应机理对于深入学习有机化学起着重要的作用。
本文将对苯的结构、性质、衍生物以及一些典型的反应进行归纳总结。
二、苯的结构苯分子由一个具有六个碳原子的六角形环组成,其中每个碳原子上连接一个氢原子。
苯的化学式为C6H6,分子式为C6H6。
苯的键长均相等,键角也相等,构成了一个平面六角环。
苯分子属于平面分子,具有π电子共轭和芳香性。
三、苯的性质1. 芳香性:苯分子中的π电子共轭体系赋予了苯独特的芳香性质。
苯具有特殊的气味,并且能够参与一系列具有芳香性质的反应,如电子亲和性、亲电取代反应等。
2. 稳定性:苯分子由于π电子共轭的存在,使得苯的化学性质相对较稳定。
苯的稳定性使其成为有机化学中常见的重要结构基团。
四、苯的衍生物苯能够通过取代反应生成各种各样的苯衍生物。
苯的取代反应可以发生在苯环上的任意一个碳原子上,一般取代基以R表示。
1. 单取代苯:苯分子上只有一个取代基的衍生物,例如甲苯(甲基苯)、苯胺等。
2. 多取代苯:苯分子上有两个或者更多的取代基的衍生物,例如间二甲苯(1,3-二甲基苯)、邻二硝基苯等。
3. 取代基的位置:苯环上的碳原子上的取代基的位置可以是邻位、间位或者对位。
五、苯的反应1. 烃基取代反应:苯可以与烃类反应发生取代反应,生成取代苯衍生物。
例如,苯可以与卤代烃反应生成烃基取代的苯衍生物。
2. 芳香核烷化反应:苯可以与烯烃类反应生成芳香核烷化的产物。
例如,苯可以与乙烯反应生成乙苯。
3. 羟基取代反应:苯可以与醇反应生成烷基苯醇。
例如,苯可以与乙醇反应生成苯甲醇。
4. 加成反应:苯可以发生与其他有机化合物的加成反应,生成环外反应产物。
例如,苯可以与无机酸反应生成苯磺酸。
六、结论苯作为有机化学中重要的基础知识,其结构、性质、衍生物以及一些典型反应是有机化学学习中必备的知识点。
高一化学苯知识点苯是有机化合物中最简单的芳香烃,由六个碳原子和六个氢原子组成,化学式为C6H6。
苯作为一种重要的化学物质,在工业生产和实验室研究中都具有广泛的应用。
本文将介绍高一化学中关于苯的基本知识点。
一、结构和命名苯分子由一个六边形状的环组成,环上的碳原子通过共享电子形成σ键和π键。
苯的结构非常稳定,其中每个碳原子都连接了一个氢原子,分子中所有C-C键长度相等。
在命名上,苯可以称为苯环或苯基,苯基可以作为一个官能团出现在其他化合物中。
二、苯的性质1. 物理性质:苯是一种无色的液体,具有特殊的芳香气味。
它的密度低,沸点和熔点相对较低。
2. 化学性质:苯具有稳定的芳香性质,不易发生加成反应。
然而,苯可以通过取代反应引入其他基团。
常见的取代反应包括氮取代、卤素取代等。
三、苯的制备方法1. 从煤焦油中提取:苯可以从煤焦油中通过蒸馏分离得到。
煤焦油是煤转化或煤气化的副产物,其中含有苯、甲苯等芳香烃。
2. 烯烃环化:烯烃经过环化反应可以生成苯。
其中最典型的方法是费托合成,通过对甲苯进行脱甲基反应得到苯。
四、苯的用途苯是一种重要的有机溶剂,广泛应用于化工、轻工、医药等领域。
具体用途如下:1. 作为溶剂:苯作为一种极性溶剂,可溶解多种有机物,常用于溶解树脂、涂料、染料等。
2. 作为原料:苯可以作为合成其他化学品的重要原料。
例如,苯可以通过氢化反应制备环己烷,也可以通过硝化反应制备苯胺等。
3. 作为燃料:苯是一种可燃物质,可以用作燃料或气体增馏剂。
4. 医药应用:苯衍生物常用于制药工业,用于合成各种药物。
五、苯的危害性虽然苯在工业上有广泛的应用,但也存在一定的危害性。
苯蒸气具有一定的毒性,长期接触苯可能对人体造成损害,如造血系统疾病、免疫系统损害等。
因此,在使用苯时应注意安全措施,避免直接接触和长时间吸入。
总结:本文介绍了高一化学中关于苯的基本知识点,包括苯的结构和命名、性质、制备方法、用途以及危害性。
苯作为一种重要的有机化合物,在化工领域发挥着重要作用。
苯化学性质
苯是一种无机非金属元素化合物,分子式为C6H6,分子量为78.11。
它是一种无色,有特殊气味的液体,溶于水,且具有微溶于有机溶剂的能力。
苯是生物体中的一类特殊的环烃,具有一系列的特殊性质及用途。
苯的沸点为80.1℃,折射率为1.5024。
它是一种无色、有特殊气味的液体,易溶于水和有机溶剂,且具有优良的电绝缘性能,对多种有机物具有溶解性。
苯还具有较好的物理机械性能和耐热性,但是耐腐蚀性较差。
苯的化学性质极为复杂,它与不同的物质形成还原氧化反应,因此,它可以直接参与大量的化学反应,如取代反应、酯化反应和交换反应等。
苯的热分解温度为296℃,可以氧化油脂、脂肪和其他物质,把它们转变成甲醇、醋酸和其他酸和碱混合物。
此外,按照不同方法,苯也可以通过氧化反应、碳氢加成反应和烷基化反应等进行合成。
苯由于具有优良的物理机械性能及耐热性,所以它在化学工业中广泛应用。
它可以用于制备甲苯、对苯二酚和抗癌药物,也常用于制造环氧树脂、胶粘剂、防锈漆、荧光染料、染发剂和杀虫剂等。
此外,苯还可以用于制备有机硅和便携式计算机储存设备等。
苯也是紫外线灯和氙气灯的主要原料,可以为液晶显示器和太阳能电池提供光源,还可以用于把有机物转变成无定形物,从而加速蒸发。
在工业生产和医疗技术中,还可以制备医疗影像扫描设备以及高熔点聚合物和金属油滴。
总之,苯具有多种重要的应用,因此在化学工业中有着非常重要的地位。
苯的化学性质复杂,可以用于众多的工业制造,在医疗技术和传感器制造中也有重要的应用。
化学苯的知识点总结
1.苯的结构和性质:苯分子的结构由六个碳原子构成一个六角环,每个碳原子上都连接一个氢原子。
苯是一种典型的芳香化合物,具有芳香性质,化学性质很稳定。
苯的物理性质包括无色、有特殊气味、熔点5.5℃、沸点80.1℃,密度0.874g/ml等。
2.苯的制备方法:苯可以通过很多种方法制备,包括从煤焦油中提炼、从天然气中分离、通过芳香族化合物的重排反应等。
其中,最常用的方法是从煤焦油中提取苯。
3.苯的化学性质:苯可以发生加成、取代、氧化、还原、芳香核磁共振等多种化学反应。
常见的苯的取代反应包括硝化反应、氯化反应、硼化反应等。
4.苯的重要用途:苯是一种非常重要的化工原料,在化工行业有着广泛的应用。
苯被用于合成酚、氮肥、合成橡胶、合成塑料、制造染料、制造医药品等。
此外,苯也被用于燃料添加剂、工业溶剂等方面。
5.苯的健康影响:苯对人体健康有一定的危害性。
长期接触苯会导致头晕、恶心、呕吐等症状,严重时还可能引起骨髓抑制、白血病等。
因此在生产和使用苯时,必须要严格采取防护措施。
综上所述,苯是一种重要的工业化学品,具有重要的应用价值。
但同时也要注意苯的危害性,合理使用和储存苯,做好安全防护,以保障人员和环境的安全。
引言概述:苯是一种简单的芳香化合物,由于其独特的结构和化学性质,广泛应用于化工、医药、农药等领域。
本文将通过阐述苯的化学性质,介绍其热力学性质、氧化性、还原性、酸碱性和配合性。
通过对这些性质的深入了解,可以更好地理解苯分子的行为与反应机理。
正文内容:1.热力学性质:1.1苯的热力学性质主要包括热容、热导率和热膨胀系数。
1.2苯的热容为常压条件下约为100J/(mol·K),热导率约为0.13W/(m·K),热膨胀系数约为1.00×10^3K^1。
1.3苯分子中包含6个碳原子和6个氢原子,碳碳和碳氢键都具有适度的吸热反应,因此苯具有较高的热容。
2.氧化性:2.1苯在氧化剂的作用下可以发生氧化反应。
2.2常见的氧化剂包括硝酸、高锰酸钾和过氧化氢等。
2.3苯在硝酸的作用下可以发生硝基化反应,硝基苯。
2.4苯在高温高压条件下可以发生加氧反应,苯酚。
3.还原性:3.1苯在还原剂的作用下可以发生还原反应。
3.2常见的还原剂包括氢气、金属钠和金属锂等。
3.3苯在氢气存在下可以发生加氢反应,环己烷。
3.4苯在金属钠的作用下可以发生取代反应,苯基钠。
4.酸碱性:4.1苯是一种轻微酸性化合物。
4.2苯分子中的苯环可以通过亲电取代反应获得亲电子基团。
4.3苯的酸性主要体现在亲电子基团的离去基团上。
4.4苯具有吸电子性质,对亲电子基团具有阻碍作用,降低取代反应的速率。
5.配合性:5.1苯可以与金属形成配合物,常见的配体包括卤素、氨和胺等。
5.2苯与金属配合物的形成通常伴随着苯环的顺磁性增强。
5.3苯与卤素形成的配合物在溶液中常呈淡黄色。
5.4苯与氨类配体形成的配合物常具有强吸收和发射荧光的性质。
总结:苯是一种重要的有机化合物,具有独特的化学性质。
它在热力学性质、氧化性、还原性、酸碱性和配合性等方面都具有一定的特点。
深入了解苯的化学性质,不仅有助于预测和解释其在化学反应中的行为,也为其在工业生产和科学研究中的应用提供了理论依据。
苯的力学性质和用途苯是一种无色透明的液体,具有特殊的气味。
它是一种简单的芳香烃分子,由6个碳原子和6个氢原子组成。
苯具有许多重要的力学性质和广泛的用途。
首先,苯的物理性质使其成为许多化学和工业过程中不可或缺的原料。
苯具有较低的沸点和密度,易于挥发和混合。
它也是很好的溶剂,可以溶解许多有机化合物,如脂肪烃和醇。
因此,苯在广泛的工业过程中被用作溶剂,例如用于涂料、清洗剂和化妆品等。
其次,苯还具有良好的化学稳定性,这使得它在多种化学反应中发挥重要作用。
苯是许多重要有机化合物和高聚物的起始原料。
例如,苯可以通过烷基化反应与烷烃结合,形成烷基苯。
这些烷基苯可以用作溶剂、增塑剂和制备其他有机化合物的原料。
此外,苯还可以与许多其他化学物质反应,形成新的化合物。
例如,苯可以通过氢化反应与氢气反应,生成环己烷。
还可以与氯气反应,生成卤代苯化物。
苯还可以与硝酸反应,生成硝基苯。
硝基苯可进一步硝化产生硝基化合物,如硝基苯、氯苯、甲苯等。
这些苯的衍生物在农药和药物制造业中广泛使用。
此外,苯还可以进行烃烃和芳烃之间的芳基取代反应,形成更复杂的化合物结构。
除了化学反应,苯还具有许多重要的物理性质。
苯具有较高的熔点、沸点和闪点,因此在化学反应中常作为加热反应介质。
它还具有低粘度和低表面张力,这使得它在许多工业领域中能够很好地扩散和流动。
苯在工业过程中被广泛应用于生产许多重要的化学品,如塑料、染料、药物、农药、合成纤维和橡胶等。
在塑料工业中,苯被用作生产聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等重要塑料的原料。
在合成纤维工业中,苯用于制造聚酰胺和聚酯纤维。
此外,苯还广泛应用于药物工业,用于合成许多药物和医疗用品。
在农药工业中,苯被用于生产杀虫剂、杂草剂和杀菌剂。
此外,苯还用于制造染料、香料、胶水、橡胶和防水剂等。
总之,苯在化学和工业领域中有着广泛的应用和重要的地位。
然而,需要注意的是,苯由于其毒性,对人体有害。
长期暴露于苯气体或接触高浓度苯液体可能对健康造成危害,如损害血液系统、神经系统和免疫系统等。
关于苯的化学性质总结苯是一种具有六个碳原子和六个氢原子的芳香烃化合物,分子式为C6H6。
苯具有许多重要的化学性质,包括:反应活性高,容易发生加成反应;因为分子构型非平面,发生取代反应时往往具有多种可能性;具有强烈的芳香性,容易进行环化反应等。
1.加成反应苯由于具有特殊的芳香环结构,容易发生加成反应。
其中,常见的加成反应有氢气加成反应、氢卤酸加成反应、亚硝酸加成反应、硝化反应等。
氢气加成反应是指苯分子中至少有两个氢化物形成苯烷(C6H6 + H2 → C6H12)的反应。
这种反应是高温下的催化反应,也可以在常温下使用钯催化剂进行。
氢卤酸加成反应是指双键上的氢原子被氢卤酸加成,生成卤代苯(C6H6 + HX → C6H5X + H2)的反应。
亚硝酸加成反应是指将亚硝酸与苯反应,生成硝基苯(C6H6 + HNO2 + H2SO4 → C6H5NO2 + 2H2O + H2SO4)的反应。
硝基苯具有强烈的芳香性,可被用于制备染料和医药。
硝化反应是指将苯用硝酸硝化,生成苯并硝基苯(C6H6 + HNO3 + H2SO4 → C6H5NO2 + 2H2O + H2SO4)的反应。
苯并硝基苯是一种常用于制备烟火和药品的重要中间体。
2.取代反应苯分子中的氢原子可以被一个或多个同种或不同种原子或团取代,这种反应称为取代反应。
其中,常见的取代反应有卤代反应、硝基反应、亚硝基反应、烷基反应、烷基酰基反应等。
卤代反应指将卤素原子或卤素化合物取代苯环上的氢原子,生成卤代苯(C6H6 + X2 → C6H5X + HX,C6H5OH + HX→ C6H5X + H2O)的反应。
卤代苯具有重要的工业和医药用途,在精细化学品的生产中常常用到。
硝基反应是指将硝酸与苯反应,生成硝基苯(C6H6 + HNO3 + H2SO4 → C6H5NO2 + 2H2O + H2SO4)的反应。
硝基苯具有强烈的芳香性和高的反应活性,在化学工业中有广泛的用途。
苯的性质及应用
分子式:C6H6
物理性质
苯的沸点为80.1℃,熔点为5.51℃,在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体,易挥发。
苯比水密度低,密度为0.88g/ml,但其分子质量比水重。
苯难溶于水,易溶于有机溶剂,苯也是一种良好的有机溶剂。
化学性质
苯参加的化学反应大致有3种:一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;一种是发生在碳原子之间的共价键上的加成反应;一种是苯环的断裂。
一、取代反应
1、卤代反应
苯的卤代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共同作用下异裂,X+进攻苯环,X-与催化剂结合。
以溴为例,将液溴与苯混合,溴溶于苯中,形成红褐色液体,不发生反应,当加入铁屑后,在生成的三溴化铁的催化作用下,溴与苯发生反应,混合物呈微沸状,反应放热有红棕色的溴蒸汽产生,冷凝后的气体遇空气出现白雾(HBr)。
反应后的混合物倒入冷水中,有红褐色油状液团(溶有溴)沉于水底,用稀碱液(如NaOH溶液)洗涤后生成可溶性盐(NaBr 和NaBrO),溴苯比水重且分层,在用干燥剂除水,最后蒸馏得无色液体溴苯。
注意:实验过程中,跟瓶口垂直的玻璃管起导气和冷凝的作用、导管不能伸入水中,因为HBr 极易溶于水,发生倒吸。
2、硝化反应
向浓硝酸中加入浓硫酸,待温度为50到60摄氏度时,再加入苯,反应生成硝基苯。
其中,浓硫酸既做催化剂。
PhH+HO-NO2-----H2SO4(浓)△---→PhNO2+H2O
硝化反应是一个强烈的放热反应,若加入苯太快,温度急剧上升,而得到副产物,而且温度过高,苯容易挥发。
3、磺化反应
用浓硫酸或者发烟硫酸在较高温度下可以将苯磺化成苯磺酸。
PhH+HO-SO3H------△→PhSO3H+H2O
苯环上引入一个磺酸基后反应能力下降,不易进一步磺化,需要更高的温度才能引入第二、第三个磺酸基。
这说明硝基、磺酸基都是钝化基团,即妨碍再次亲电取代进行的基团。
二、加成反应
苯环虽然很稳定,但是在一定条件下也能够发生加成反应。
通常经过催化加氢,镍作催化剂,苯可以生成环己烷。
但反应极难。
C6H6+3H2------催化剂△----→C6H12
此外由苯生成六氯环己烷(“六六六”剧毒农药)的反应可以在紫外线照射的条件下,由苯和氯气加成而得。
三、氧化反应
1、燃烧
苯和其他的烃一样,都能燃烧。
当氧气充足时,产物为二氧化碳和水。
但在空气中燃烧时,火焰明亮并有浓黑烟。
这是由于苯中碳的质量分数较大。
2C6H6+15O2——→12CO2+6H2O
2、臭氧化反应
苯在特定情况下也可被臭氧氧化,产物是乙二醛。
这个反应可以看作是苯的离域电子定域后生成的环状多烯烃发生的臭氧化反应。
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