Khí có xúc tác etilen cơ thể chuyển hóa thành Benzen

Trang chủ » Hóa Học lớp 9 » Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý và hóa học của Benzen [C6H6]

Benzen [C6H6] là một hidrocacbon thơm có nhiều ứng dụng trong đời sống và trong công nghiệp. Ngoài ra, nó là một dung môi hữu cơ được sử dụng khá phổ biến. Nó có cấu tạo khác với metan, etilen hay axetilen. Vậy benzen có cấu tạo phân tử như thế nào? Những tính chất vật lý và hóa học của benzen có gì đặc biệt? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chúng trong bài viết hôm nay nhé!

benzen-c6h6

Xem thêm:

Tính chất vật lý và hóa học của Benzen

I. Tính chất vật lý của benzen

Benzen [C6H6] là một chất lỏng không màu, nhẹ hơn nước và không tan trong nước. Benzen hòa tan được nhiều chất như: dầu ăn, cao su, nến, iot… và nhiều dung môi hữu cơ khác. Benzen độc và dể cháy.

C6H6 có khối lượng riêng bằng 0,8786 kg/m3, nóng chảy ở 5,5 °C, sôi ở 80,1 °C.

II. Cấu tạo phân tử của benzen

Benzen là một hidrocacbon mạch vòng có công thức phân tử là C6H6 và phân tử khối bằng 78 g/mol. Công thức cấu tạo của C6H6 là:

tinh-chat-vat-ly-va-hoa-hoc-cua-benzen

Trong công thức cấu tạo của benzen, 6 nguyên tử C liên kết với nhau tạo nên cấu trúc phân tử vòng 6 cạnh. Trong phân tử C6H6 có 3 liên kết đơn xen kẻ 3 liên kết đôi.

III. Tính chất hóa học của benzen

Benzen có những phản ứng hóa học đặc trưng như phản ứng cháy, phản ứng thế, phản ứng cộng. C6H6 vừa có phản ứng thế vừa có phản ứng cộng nhưng phản ứng cộng xảy ra khó hơn so với C2H4 và C2H2.

1. Phản ứng cháy của benzen

Tương tự các hidrocacbon khác như, benzen cháy trong oxi tạo ra CO2 và hơi nước. Tuy nhiên, khi benzen cháy trong không khí, ngoài CO2 và hơi nước thì còn có muội than sinh ra.

2C6H6 + 15O2 [t°] → 12CO2 + 6H2O

2. Phản ứng thế của benzen

Benzen cho phản ứng thế với halogen khi có mặt của bột sắt và đun nóng.

C6H6 + Br2 [t°, Bột Fe] → C6H5Br [không màu] + HBr

3. Phản ứng cộng của benzen

Benzen không có phản ứng cộng với dung dịch Br2 như C2H4 và C2H2. Trong điều kiện t° và xúc tác thích hợp, C6H6 tham gia phản ứng cộng với một số chất như H2,…

C6H6 + 3H2 [t°, Ni] → C6H12

IV. Ứng dụng của benzen

Benzen là một nguyên liệu quan trọng trong nhành công nghiệp chất dẻo, phẩm nhuộm, dược phẩm, thuốc trừ sâu…

Một số ứng dụng của benzen

ung-dung-cua-benzen-c6h6

Ngoài ra, benzen còn được sử dụng để làm dung môi trong công nghiệp và phòng thí nghiệm.

V. Điều chế của benzen

C6H6 được điều chế bằng cách trùng hợp C2H2 trong điều kiện thích hợp hoặc cho axit benzoic tác dụng với NaOH.

3C2H2 [t°, Ni] → C6H6

C6H5COOH + NaOH → C6H6 + Na2CO3

Giải bài tập về của benzen

Câu 1. Cấu tạo đặc biệt của phân tử benzen C6H6 là:

a] Phân tử có vòng 6 cạnh

b] Phân tử có 3 liên kết đôi

c] Phân tử có vòng 6 cạnh chứa 3 liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết đơn

d] Phân tử có vòng 6 cạnh chứa liên kết đôi và liên kết đơn

Đáp án đúng: C

Câu 2. Một số học sinh viết CTCT của benzen như sau:

bai-tap-benzen

Hãy cho biết CTCT nào viết đúng, viết sai? Tại sao?

Bài làm:

– Công thức cấu tạo của C6H6 được viết đúng là: [b], [d] và [e]. Vì các CTCT này diễn tả được cấu tạo của benzen là phân tử có vòng 6 cạnh và chứa 3 liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết đơn.

– Công thức cấu tạo viết sai là: [a] – 2 liên kết đôi nằm cạnh nhau; [c] – vòng có 5 cạnh.

Câu 3. Cho benzen tác dụng với brom tạo ra brombenzen:

a] Viết PTHH [ghi rõ điều kiện của phản ứng].

b] Tính khối lượng benzen cần dùng để điều chế 15,7 g brombenzen. Biết hiệu suất phản ứng đạt 80%.

Bài làm:

a] PTHH của phản ứng:

C6H6 + Br2 [t°, Bột Fe] → C6H5Br + HBr

b] Theo đề ra, ta có:

nC6H5Br = 15,7/157 = 0,1 [mol]

Theo PTHH, ta có: nC6H6 = nC6H5Br = 0,1 [mol]

Khối lượng benzen cần dùng là:

mC6H6 = 0,1 x 78 = 7,8 g

Do hiệu suất của phản ứng là 80% nên lượng benzen thực tế cần dùng là:

mC6H6 thực tế = 7,8 x 100/80 = 9,75 g

Câu 4. Hãy cho biết chất nào trong các chất sau đây có thể làm mất màu dd brom. Giải thích và viết PTHH [nếu có].

a] C6H6

b] CH2=CH–CH=CH2

c] CH3–C≡CH

d] CH3–CH3

Bài làm:

Những chất tác dụng được với dd Br2 là những chất có liên kết đôi hoặc liên kết ba trong phân tử. Những chất này có phản ứng cộng với dung dịch Br2 và làm mất màu dd Br2.

CH2=CH–CH=CH2 + 2Br2 → Br–CH2–CHBr–CHBr–CH2–Br

CH3–C≡CH + Br2 → CH3–CBr=CHBr

CH3–CBr=CHBr + Br2 → CH3–CBr2–CHBr2

Riêng benzen, do có cấu trúc mạch vòng đặc biệt hơn và mặc dù có liên kết đôi trong phân tử nhưng nó không tham gia phản ứng cộng với dd Br2. Benzen chỉ tam gia phản ứng thế và làm mất màu dd Br2 khi nung nóng và có mặt bột sắt.

C6H6 + Br2 [t°, Bột Fe] → C6H5Br + HBr

Viết các phương trình phản ứng theo các sơ đồ sau [ viết dạng CTCT ghi rõ điều kiện phản ứng]

a, natri axetat -> metan -> axetilen -> benzen -> brombenzen -> natri phenolat -> phenol -> axit picric

b, axetilen -> etilen -> ancol etylic -> dietyl ete

c, Tinh bột -> glucozơ -> ancoletylic -> etilen -> etylclorua -> ancoletylic -> etilen

Benzen C6H6 là chất lỏng, không màu, không tan trong nước, nhẹ hơn nước, benzen độc và có cấu tạo hóa học khác với metan, etilen hay axetilen,…

Vậy Benzen C6H6 có tính chất hóa học, cấu tạo phân tử như thế nào? có ứng dụng gì trong thực tế? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết này.

• xem thêm: So sánh và nhận biết các hidrocacbon Axetilen, Etilen, Metan, Benzen

I. Tính chất vật lý của Benzen C6H6

Bạn đang xem: Benzen C6H6 tính chất hóa học, công thức cấu tạo và bài tập benzen – hóa 9 bài 39

– Benzen C6H6 là chất lỏng, không màu, không tan trong nước, nhẹ hơn nước và độc

– Benzen hòa tan nhiều chất như: dầu ăn, cao su, nến, iot,…

II. Công thức cấu tạo của Benzen C6H6

* Công thức cấu tạo C6H6:

– Từ công thức cấu tạo của benzen, ta thấy sáu nguyên tử cacbon liên kết với nhau tạo thành vòng sáu cạnh đều, có ba liên kết đôi xen kẽ ba liên kết đơn.

III. Tính chất hóa học của benzen C6H6

1. Benzen tác dụng với oxi:

– Khi đốt benzen cháy trong không khí tạo ra CO2 và H2O, ngọn lửa có nhiều khói đen [muội than] do trong không khí không cung cấp đủ oxi để đốt cháy hoàn toàn benzen.

C6H6 + 

O2  6CO2 + 3H2O

2. Benzen phản ứng thế với với brom:

– Benzen không làm mất màu dung dịch brom như etilen và axetilen. Nó chỉ tham gia phản ứng thế với brom lỏng và cần có xúc tác là bột sắt.

C6H6 [l] + Br2 [l]

 HBr + C6H5Br [brom bezen]  

* Lưu ý: Benzen chỉ phản ứng với Brom nguyên chất không phản ứng với dung dịch nước Brom hay benzen không làm mất màu dung dịch brom ở điều kiện thường.

3. Benzen Phản ứng cộng với H2, Cl2

– Benzen khó tham gia phản ứng cộng hơn etilen và axetilen. Tuy nhiên, trong điều kiện thích hợp benzen C6H6 có phản ứng cộng với một số chất như H2, Cl2,…

C6H6 + H2 

 C6H12

C6H6 + Cl2 

 C6H6Cl6  [Hexacloxiclohexan]

– C6H6Cl6 : Hexacloxiclohexan là thuốc trừ sâu 6,6,6

– Do phân tử có cấu tạo đặc biệt nên benzen vừa có phản ứng thế vừa có phản ứng cộng

IV. Ứng dụng của Benzen C6H6

– Benzen là nguyên liệu quan trọng để sản xuất chất dẻo, phẩm nhuộm, dược phẩm, thuốc trừ sâu..

 -Benzen làm dung môi hòa tan nhiều chất hữu cơ trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm.

V. Bài tập Benzen C6H6

Bài 3 trang 125 sgk hóa 9: Cho benzen tác dụng với brom tạo ra brombenzen:

a] Viết phương trình hóa học [có ghi rõ điều kiện phản ứng].

b] Tính khối lượng benzen cần dùng để điều chế 15,7g brombenzen. Biết hiệu suất phản ứng đạt 80%.

Lời giải bài 3 trang 125 sgk hóa 9:

a] Phương trình phản ứng:

C6H6 + Br2 

C6H5Br + HBr.

b] Theo bài ra, ta có: nC6H5Br = 15,7/157 = 0,1 [mol].

– Theo PTPƯ: nC6H6 = nC6H5Br = 0,1 [mol].

– Do hiệu suất của phản ứng: H = 80% nên: mC6H6 = 0,1.78.[100/80] = 9,75 [g].

Bài 4 trang 125 sgk hóa 9: Hãy cho biết chất nào trong các chất sau đây có thể làm mất màu dung dịch brom. Giải thích và viết phương trình hóa học [nếu có].

a] C6H6.

b] CH2 = CH – CH = CH2.

c] CH3 – C≡CH.

d] CH3 – CH3.

Lời giải bài 4 trang 125 sgk hóa 9:

– Chỉ có chất b] và c] làm mất màu dung dịch brom. Vì trong phân tử có liên kết đôi và liên kết ba tương tự như C2H4 và C2H2.

b] CH2 = CH – CH = CH2 + 2Br2 → CH2Br – CHBr – CHBr – CH2Br.

Hoặc: CH2 = CH – CH = CH2 + Br2 → CH2Br – CHBr – CH = CH2

c] CH3 – C ≡ CH + 2Br2 → CH3 – CBr2 – CHBr2

Hoặc CH3 – C ≡ CH + Br2 → CH3 – CBr = CHBr

Bài 4 trang 129 sgk hoá 9: Đốt cháy V lít khí thiên nhiên chứa 96% CH4 , 2% N2 và 2% CO2 về thể tích. Toàn bộ sản phẩm cháy được dẫn qua dung dịch Ca[OH]2 dư thấy tạo ra 4,9g kết tủa.

a] Viết các phương trình hóa học [biết N2, CO2 không cháy].

b] Tính V [đktc].

Lời giải bài 4 trang 129 sgk hoá 9:

a] Phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy:

  CH4 + 2O2  

  CO2 + 2H2O    [1]

– N2 và CO2 không cháy Khi được hấp thụ vào dung dịch,

– Toàn bộ sản phẩm dẫn qua Ca[OH]2 có phản ứng sau:

  Ca[OH]2 + CO2 → CaCO3↓+ H2O    [2]

– Theo bài ra, thể tích CH4 chiếm 96% nên có: VCH4 = V.[96/100] = 0,96V

–  Theo bài ra, thể tích CO2 là:VCH4 = V.[2/100] = 0,02V

– Theo PTPƯ [1] thể tích CO2 tạo ra là 0,96V

⇒ Vậy thể tích CO2 thu được sau khi đốt là 0,96V + 0,02V = 0,98V

⇒ Số mol CO2 thu được là: nCO2 = 0,98V/22,4  [*]

– Theo PTPƯ [2] số mol CaCO3 tạo ra bằng số mol CO2 bị hấp thụ

⇒ nCO2 = nCaCO3 = 4,9/100 = 0,049 [mol]   [**]

– Từ [*] và [**] ta có phương trình: 0,98V/22,4 = 0,049

⇒ V = [22,4.0,049]/0,98 = 1,12 [lít]

Hy vọng với bài viết hệ thống lại kiến thức về công thức cấu tạo và tính chất hóa học của benzen C6H6 ở trên hữu ích với các em. Mọi thắc mắc và góp ý các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.

» Mục lục bài viết SGK Hóa 9 Lý thuyết và Bài tập

» Mục lục bài viết SGK Vật lý 9 Lý thuyết và Bài tập

Đăng bởi: THPT Sóc Trăng

Chuyên mục: Giáo Dục

Bản quyền bài viết thuộc trường THPT Sóc Trăng. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!

Nguồn chia sẻ: Trường THPT Thành Phố Sóc Trăng [thptsoctrang.edu.vn]