Đồng đẳng của benzen là

Câu hỏi: Dãy đồng đẳng của benzene (gồm benzene và ankylbenzen) có công thức chung là:

A. C_nH_2n+6 (n ≥ 6)

B. C_nH_2n-6 (n ≥ 3)

C. C_nH_2n-8 (n ≥ 8)

D. C_nH_2n-6 (n ≥ 6)

Trả lời

Đáp án đúng: D. C_nH_2n-6 (n ≥ 6)

Dãy đồng đẳng của benzene (gồm benzene và ankylbenzen) có công thức chung là C_nH_2n-6 (n ≥ 6)

Bạn đọc hãy cùng với Top lời giải tìm hiểu thêm về benzen qua bài viết dưới đây nhé!

1. Cấu tạo phân tử Benzen và đồng đẳng

a. Cấu tạo phân tử của benzen

– Sáu nguyên tử C trong phân tử benzen ở trạng thái lai hóa sp² (lai hóa tam giác).

– Mỗi nguyên tử C sử dụng 3 obitan lai hóa để tạo liên kết σ với 2 nguyên tử C bên cạnh nó và 11 nguyên tử H.

– Sáu obitan p còn lại của 6 nguyên tử C xen phủ bên với nhau tạo thành hệ liên hợp π chung cho cả vòng benzen. Nhờ vậy mà liên kết π ở benzen tương đối bền vững hơn so với liên kết π ở anken cũng như hiđrocacbon không no khác.

– Mô hình phân tử của benzen dạng đặc và rỗng như sau:

– Biểu diễn công thức cấu tạo dạng rút gọn của Benzen:

b. Benzen và đồng đẳng

– Benzen C₆H₆ và các hiđrocacbon thơm khác có công thức phân tử là C₇H₈ (toluen), C₈H₁₀ … lập thành dãy đồng đẳng có công thức phân tử chung là C_nH_2n-6 (n≥6).

2. Cách gọi tên (danh pháp) đồng đẳng, đồng phân của Benzen 

– Một số hiđrocacbon thơm đầu dãy đồng đẳng có công thức cấu tạo và tên gọi được trình bày trong bảng sau:

– Từ C₈H₁₀ trở đi có các đồng phân về vị trí tương đối của các nhóm ankyl xung quanh vòng benzen và về cấu tạo mạch cacbon của mạch nhánh.

– Tên hệ thống của các đồng đẳng của benzen được gọi bằng cách gọi tên các nhóm ankyl + benzen. 

3. Tính chất của benzen

a. Tính chất vật lý của benzen

- Benzen là chất lỏng không màu, mùi dịu ngọt dễ chịu, dễ cháy khi ở nhiệt độ thường. Benzen tan rất kém trong nước và rượu. Có khả năng cháy tạo ra khí CO₂ và nước, đặc biệt có sinh ra muội than.

- Các hiđrocacbon thơm đều là chất lỏng hoặc rắn ở điều kiện thường, chúng có nhiệt độ sôi tăng theo chiều tăng của phân tử khối.

- Các hiđrocacbon thơm ở thể lỏng có mùi đặc trưng, không tan trong nước và nhẹ hơn nước, có khả năng hòa tan nhiều chất hữu cơ.

b. Tính chất hóa học của benzen

*Phản ứng thế

- Phản ứng với halogen

+ Cho benzen và brom vào ống nghiệm khô rồi lắc nhẹ hỗn hợp.

+ Tiếp tục cho một ít bột sắt vào ống nghiệm chứa hỗn hợp trên, lắc nhẹ. Lúc này màu của brom nhạt dần và xuất hiện khí hidro bromua thoát ra (phản ứng thế).

- Phản ứng với axit nitric

+ Cho benzen vào ống nghiệm chứa sẵn hỗn hợp H₂SO₄ đặc và HNO₃ đặc. Lúc này sẽ xuất hiện lớp chất lỏng nặng màu vàng nhạt lắng xuống. Đó là nitrobenzen được tạo thành theo phản ứng như sau:

+ Nguyên tắc thế: Các ankylbenzen rất dễ tham gia phản ứng thế nguyên tử H của vòng benzen hơn benzen và sự thế ưu tiên ở các vị trí ortho và para so với nhóm ankyl.

+ Thế nguyên tử H của mạch nhánh: Nếu đun toluen hoặc các ankylbenzen với brom, sẽ xảy ra phản ứng thế nguyên tử H của mạch nhánh tương tự như ankan.

C₆H₅CH₃ + Cl₂ → C₆H₅CH₂Cl + HCl (điều kiện ánh sáng và tỉ lệ 1:1)

*Phản ứng cộng

- Cộng hiđro

- Cộng clo

*Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn

- Ta có thí nghiệm sau:

- Khi thực hiện đun nóng đồng thời cả hai ống nghiệm trong nồi cách thuỷ:

- Benzen không làm mất màu dung dịch kali pemanganat. Trong khi đó Toluen đã làm mất màu dung dịch kali pemanganat và tạo kết tủa mangan đioxit.

*Phản ứng oxi hoá hoàn toàn

- Các hiđrocacbon thơm khi cháy và tỏa nhiều nhiệt:

*Phản ứng với H₂SO₄

- Phản ứng giữa benzen C₆H₆ và axit

Cho C₆H₆  tác dụng với H₂SO₄ (axit sulfuric) tạo thành H₂O (nước), trong điều kiện là axit đậm đặc, hồi lưu.

Phương trình phản ứng: