สูตรของเบนซิน: รูปแบบใดที่ถูกต้อง?

อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน มีโครงสร้างเป็นวงกลม ตัวแทนแรกของซีรีส์นี้คือเบนซีน (C ₆ H ₆ ) สูตรที่สะท้อน โครงสร้างของสสารถูก เสนอโดยนักเคมี Kekule ในปี ค.ศ. 1865 ตามที่นักวิทยาศาสตร์เขาขบคิดปริศนาเบนซินเป็นเวลานาน คืนหนึ่งเขาฝันถึงงูกัดหางของเขา ในตอนเช้ามีการรวบรวม สูตร Benzene ไว้แล้ว มันเป็นวงแหวนของอะตอมของคาร์บอน 6 ตัว สามของพวกเขามีการเชื่อมต่อคู่

โครงสร้างของเบนซิน

คาร์บอนในองค์ประกอบของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนเป็น รูปหกเหลี่ยมปกติ บางครั้งเมื่อบันทึกสมการปฏิกิริยาจะวาดออกมาในแนวตั้ง อะตอมของกลุ่มนี้ได้รับชื่อพิเศษคือนิวเคลียสเบนซิน การยืนยันโครงสร้างสังเคราะหของเบนซีนคือการผลิตของมันจากโมเลกุลของอะเซทิลีน 3 ชนิดคือไฮโดรคาร์บอนที่ไมอิ่มตัวมีพันธะสามตัว ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกยังไม่อิ่มตัวและแสดงคุณสมบัติบางอย่างของ alkenes ด้วยเหตุนี้ในวงแหวนเบนซินสามขีดวิ่งขนานไปกับใบหน้าแสดงถึงการปรากฏตัวของพันธะคู่ สูตรเบนซินนี้ไม่ได้สะท้อนถึงสถานะของอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุลอย่างเต็มที่

เบนซิน: สูตรที่สะท้อนถึงโครงสร้างที่แท้จริง

ในความเป็นจริงพันธบัตรระหว่างคาร์บอนในแหวนจะเทียบเท่ากัน ในหมู่พวกเขาไม่สามารถออกเดี่ยวและคู่ได้ คุณลักษณะนี้อธิบายได้จาก โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของ เบนซินซึ่งคาร์บอนในนิวเคลียสอยู่ในสถานะ spry-hybridized เชื่อมต่อกับเพื่อนบ้านตามแนววงแหวนและไฮโดรเจนโดยใช้พันธบัตรเดี่ยวสามตัว ในกรณีนี้หกเหลี่ยมจะปรากฏขึ้นในที่มีอะตอมของอะตอม 6 อะตอมและ 6 อะตอมของไฮโดรเจนอยู่ในระนาบเดียวกัน เฉพาะเมฆอิเล็กตรอนของอิเล็กตรอน p ที่สี่ที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการผสมจะถูกจัดเรียงไว้ต่างกัน รูปร่างคล้ายกับดัมเบลล์ศูนย์กลางตกอยู่บนระนาบของวงแหวน ส่วนที่หนาขึ้นอยู่ด้านบนและด้านล่าง ในกรณีนี้อยู่เหนือนิวเคลียสของเบนซินและด้านล่างมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสองตัวที่ปรากฏขึ้นเมื่อมีการทับซ้อนกันของเมฆ p- อิเล็กตรอน มีพันธะเคมีทั่วไปสำหรับคาร์บอนในแหวน

คุณสมบัติของแหวนเบนซิน

เนื่องจากความหนาแน่นของอิเล็กตรอนทั้งหมดระยะทางระหว่างคาร์บอนในแหวนจะลดลง มีค่าเท่ากับ 0.14 นาโนเมตร หากมีพันธะเดี่ยวและคู่ในแกนเบนซินจะมีตัวชี้วัดสองตัวคือ 0.134 และ 0.154 nm สูตรโครงสร้างที่แท้จริงของเบนซีนไม่ควรประกอบด้วยพันธบัตรที่เรียบง่ายและเป็นคู่ ดังนั้นไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกจึงจัดเป็นสารอินทรีย์ไม่อิ่มตัวอย่างเป็นทางการเท่านั้น ในองค์ประกอบพวกเขาคล้าย alkenes แต่พวกเขาสามารถป้อน ปฏิกิริยาการทดแทน ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับ ไฮโดรคาร์บอนที่ดีที่สุด แกนอะโรมาติกของน้ำมันเบนซินมีความต้านทานต่ออนุมูลอิสระมาก คุณลักษณะทั้งหมดนี้ช่วยให้เราสามารถพิจารณาการเชื่อมต่อแบบวงแหวนพิเศษได้โดยไม่ต้องมีคู่และไม่ใช่แบบเดี่ยว

วิธีการแสดงสูตรของเบนซิน?

ถูกต้องคือสูตรของเบนซีนไม่ได้มีสามพันธบัตรคู่เช่นเดียวกับใน Kekul แต่ในรูปแบบของรูปหกเหลี่ยมที่มีวงกลมด้านใน มันเป็นสัญลักษณ์ของความร่วมมือของหกอิเล็กตรอน

นอกจากนี้ยังยืนยันความสมมาตรของโครงสร้างในคุณสมบัติของสสาร แหวนเบนซินมีเสถียรภาพมีพลังงานการผันคำกริยาที่สำคัญ คุณสมบัติของตัวแทนแรกของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนเป็นที่ประจักษ์ใน homologues ของเขา แต่ละคนสามารถแสดงเป็นอนุพันธ์ที่ไฮโดรเจนถูกแทนที่ด้วยอนุมูลไฮโดรคาร์บอนต่างๆ