Gia sư, luyện thi, dạy nghề, tư vấn, viết bài, dịch thuật, thiết kết, lập trình, digital marketing

Benzen và đồng đẳng của benzen – Học tốt hóa 11

Ghi chú: Tài liệu trích dẫn

Trọng tâm phần hóa hữu cơ 11 nằm ở các hiđrocacbon không no và hiđrocacbon thơm. Phần hiđrocacbon không no đã được Vietlearn tổng hợp ở những bài trước. Tiếp sau đây, chúng ta sẽ đi củng cố kiến thức cơ bản về hiđrocacbon thơm. Cụ thể sẽ là benzen và đồng đẳng của benzen trong tự nhiên. Vậy bài giảng benzen và đồng đẳng có gì?

Khái quát nội dung lý thuyết về benzen hóa 11

Kiến thức hóa học về benzen cũng như các đồng đẳng của benzen rất rộng cũng rất sâu. Nếu muốn hiểu biết nhiều hơn về chất hóa học này, bạn có thể tham khảo Benzen – Đồng đẳng benzen.

Tuy nhiên, riêng với chương trình benzen lớp 11 này, bạn học chỉ cần nắm vững một số kiến thức trọng tâm cơ bản nhất về hợp chất hữu cơ này mà thôi. Cụ thể đó là nội dung về đồng đẳng, đồng phân, danh pháp, cấu tạo, tính chất vật lý cùng tính chất hóa học của benzen.

Đồng đẳng, đồng phân và danh pháp của vòng benzen

Trong chương trình Hóa phổ thông, khi tìm hiểu bất kỳ một hoặc một nhóm chất hữu cơ nào đó thì dãy đồng đẳng, các đồng phân cùng với danh pháp ( tên gọi ) là yếu tố cơ bản nhất học sinh cần phải nắm được.

Mô phỏng cấu tạo 3D của Benzen

Đồng đẳng

Tương tự như ankan, anken hay ankin thì benzen cũng có những chất chung dãy đồng đẳng. Tất cả các chất này đều là hiđrocacbon thơm và có chung đặc điểm về công thức phân tử là CnH2n-6 với n≥6, công thức cấu tạo thì đều là mạch vòng. Đó là lý do trong hóa học, benzen còn được gọi là vòng benzen.

Với hóa 11 benzen thì chủ yếu học sinh sẽ gặp 2 đồng đẳng của benzen là C7H8 ( Toluen ) và C8H10. Đây cũng là 2 hiđrocacbon thơm đứng đầu ( không tính benzen số 1) trong dãy đồng đẳng.

Đồng phân

Trừ C6H6 ( benzen ) là chất duy nhất không có đồng phân thì tất cả các chất còn lại trong dãy đồng đẳng benzen đều có đồng phân. Đặc biệt, từ công thức phân tử C8H10 trở đi đều tồn tại 2 dạng đồng phân là đồng phân mạch cacbon và đồng phân về vị trí của các nhóm ankyl xung quanh vòng benzen.

Danh pháp

Đóng vai trò là hợp chất hữu cơ, benzen và các chất trong dãy đồng đẳng benzen cũng đều có 2 tên gọi được sử dụng luân phiên. Đó là tên thông thường và tên thay thế. Gọi tên chất theo 2 cách này như sau:

Danh pháp 1 số đồng đẳng của benzen

Tên thông thường: C6H6 ( benzen ), C7H8 ( 1 đồng phân là Toluen ), C8H10 ( tùy thuộc công thức cấu tạo mà có o-xilen, m-xilen hoặc p-xilen ).

Tên thay thế: “tên của nhóm ankyl”+”benzen”

Ví dụ: với công thức phân tử C7H8, khi bạn có gốc CH3 gắn ở vị trí số 2 trên vòng benzen thì tên thông thường là Toluen còn tên thay thế sẽ là metylbenzen vì gốc ankyl CH3 được gọi tên là “metyl”.

Cấu tạo của benzen và đồng đẳng của benzen

Hiện nay, để thể hiện cấu tạo của benzen và đồng đẳng benzen nói riêng cũng như các hiđrocacbon thơm nói chung, người ta thường sử dụng vòng benzen. Có 2 cách thể hiện vòng benzen, đólà hoặc .

Lý thuyết ankin cơ bản cần nắm vững trong chương trình Hóa học 11

Dẫn xuất halogen của hidrocacbon – Học tốt hóa 11 cùng Vietlearn

Tính chất vật lý

Benzen nói riêng và hiđrocacbon thơm nói chung ở điều kiện thường đều là chất lỏng hoặc chất rắn, nhiệt độ sôi của các chất này tăng theo dần theo phân tử khối. Các hiđrocacbon thơm tồn tại ở thể lỏng trong điều kiện thường sẽ có những mùi đặc trưng, nhẹ hơn nước và không tan trong nước. Ngược lại, có thể làm dung môi hòa tan nhiều chất hữu cơ khác. Benzen ( C6H6 ) chính là ví dụ điển hình.

Benzen ở thể lỏng trong điều kiện thường

Tính chất hóa học

3 tính chất hóa học của benzen là phản ứng thế, phản ứng cộng và phản ứng oxi hóa. Và đây cũng là 3 tính chất hóa học phổ biến của các chất thuộc đồng đẳng benzen hoặc các hiđrocacbon thơm.

Phản ứng thế

Với phản ứng thế, benzen chỉ tham gia thế nguyên tử H ở mạch vòng. Còn các đồng đẳng của benzen tham gia thêm phản ứng thế nguyên tử H ở mạch nhánh.

Thế nguyên tử H ở mạch vòng

Phản ứng với Halogen

Phản ứng thế Brom ở mạch vòng của Toluen

Phản ứng với HNO3 đặc

Toluen phản ứng với HNO3 đặc tạo thuốc nổ TNT

So với benzen, ankyl benzen lại càng dễ dàng tham gia phản ứng thế H ở mạch vòng hơn. Và sự thế sẽ ưu tiên hơn tại 2 vị trí ortho và para.

Thế nguyên tử H ở mạch nhánh

Phản ứng này của đồng đẳng benzen xảy ra tương tự như ankan.

Phản ứng cộng

Benzen tham gia phản ứng cộng với Hiđro và Clo trong các điều kiện phản ứng khác nhau.

Cộng Hiđro: + 3H2 ( Xiclohexan )

Cộng Clo: + 3Cl2 Hexacloran

Phản ứng oxi hóa

Phản ứng oxi hóa của benzen và đồng đẳng cũng bao gồm oxi hóa hoàn toàn và không hoàn toàn. Với oxi hóa hoàn toàn ( phản ứng cháy với oxi tỏa nhiều nhiệt ), tất cả đều tham gia. Nhưng với phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ( làm mất màu dung dịch KMnO4 ) thì benzen không có khả năng này, từ Toluen mới có tính chất này.

Dung dịch Toluen làm mất màu dung dịch KMnO4

Trên đây là những kiến thức cơ bản nhất về benzen và đồng đẳng của benzen trong chương trình Hóa học lớp 11 mà Vietlearn đã tổng kết và muốn gửi tới các bạn để tham khảo. Ngoài ra, các bạn có thể tìm kiếm nội dung bài học của nhiều môn học khác tại Vietlearn.vn nhé.

Xem thêm các bài viết có nội dung cùng chủ đề

Benzen là chất gì? Tính chất hóa học và cách đi