Ароматски угљоводоници: све о њима

Хемија је веома фасцинантна наука. Она проучава све супстанце које постоје у природи и многе од њих. Подељени су на неорганске и органске. У овом чланку разматрамо ароматичне угљоводонике који припадају овој другој групи.

Шта је то?

Јесте органска материја који су састављени од једног или више бензенских језгара - стабилне структуре од шест атома угљеника повезаних у полигон. Ова хемијска једињења имају специфичан мирис, који се може разумети из њиховог имена. Угљоводоници ове групе су циклични, за разлику од алкана, алкина, итд.

Ароматски угљоводоници. Бензен

Ово је најједноставније хемијско једињење из ове групе супстанци. Састав његових молекула састоји се од шест атома угљеника и исте количине водоника. Сви остали ароматски угљоводоници су деривати бензена и могу се добити његовом употребом. Ова супстанца у нормалним условима је у течном стању, безбојна је, има специфичан слатки мирис, не раствара се у води. Кухати почиње на температури од +80 степени Целзијуса и замрзнути на +5.

Хемијска својства бензена и других ароматских угљоводоника

Прва ствар коју треба тражити је халогенација и нитрација.

Реакције замене

Прва је халогенација. У овом случају, да би дошло до хемијске интеракције, неопходно је користити катализатор, односно гвожђе трихлорид. Тако, ако се хлор (Цл ₂ ) додаје бензену (Ц6Х6), добијамо хлоробензен (Ц6Х5Цл) и хлороводоник (ХЦл), који се ослобађа као бистар гас са јаким мирисом. То јест, као резултат ове реакције, један атом водоника је замењен атомом хлора. Исто се може десити када се бензени додају други халогени (јод, бром, итд.). Друга реакција супституције - нитрација - следи сличан принцип. Овде концентровани раствор делује као катализатор. сумпорна киселина. За ову врсту хемијска реакција неопходно је додати бензенску киселину (ХНО ₃ ), која је такође концентрисана, у бензен, при чему настају нитробензен (Ц6Х5НО2) и вода. У овом случају, атом водоника је замењен групом атома азота и два оксигената.

Реакције спајања

Ово је други тип хемијских интеракција у којима су ароматични угљоводоници способни да уђу. Они такође постоје у два типа: халогенација и хидрогенација. Први се јавља само у присуству соларне енергије, која делује као катализатор. Да би се извршила ова реакција, хлор се такође мора додати бензену, али у већим количинама него за супституцију. За један молекул бензена треба узети у обзир три хлора. Као резултат, добијамо хексахлороциклохексан (Ц6Х6Цл6), тј. Шест хлора ће такође бити везано за постојеће атоме.

Хидрогенација се јавља само у присуству никла. Да бисте то урадили, помешајте бензен и водоник (Х2). Пропорције су исте као у претходној реакцији. Као резултат, настаје циклохексан (Ц6Х12). Сви други ароматични угљоводоници такође могу ући у ову врсту реакције. Појављују се на истом принципу као иу случају бензена, само уз формирање сложенијих супстанци.

Примање хемикалија из ове групе

Почнимо све исто са бензеном. Може се добити употребом реагенса као што је ацетилен (Ц2Х2). Од три молекула дате супстанце, под утицајем високе температуре и катализатора, формира се један молекул жељеног хемијског једињења.

Такође, бензен и неки други ароматични угљоводоници могу се екстраховати из угљеног катрана, који се формира током производње металуршког кокса. Толуен, о-ксилен, м-ксилен, фенантрен, нафтален, антрацен, флуорен, хризен, дифенил и други могу се приписати онима добијеним на овај начин. Поред тога, супстанце из ове групе се често екстрахују из нафтних деривата.

Које су различите хемијске супстанце ове класе?

Стирен је безбојна течност са пријатним мирисом, слабо растворљив у тачку кључања воде је +145 степени Целзијуса. Нафтален је кристална супстанца, такође слабо растворљива у води, топи се на температури од +80 степени и ври на +217. У нормалним условима, антрацен је такође представљен у облику кристала, међутим, више није безбојан, већ жуте боје. Ова супстанца није растворљива у води или органским растварачима. Тачка топљења - +216 степени Целзијуса, кључање - +342. Фенантрен изгледа као сјајни кристали који се растварају само у органским растварачима. Тачка топљења - +101 степен, кључање - +340 степени. Флуорене, као што име имплицира, су способне за флуоресценцију. Ово је, као и многе друге супстанце из ове групе, безбојни кристали, нерастворљиви у води. Тачка топљења - +116, кључање - +294.

Употреба ароматичних угљоводоника

Бензен се користи у производњи боја као сировине. Такође се користи у припреми експлозива, пестицида и одређених лекова. Стирен се користи у производњи полистирена (пене) применом полимеризације оригиналне супстанце. Ово последње се широко користи у грађевинарству: као топлотна и звучна изолација, електроизолациони материјал. Нафтален, као и бензен, учествује у производњи пестицида, боја и лекова. Осим тога, користи се у хемијској индустрији за производњу многих органска једињења. Антрацен се такође користи у производњи боја. Флуорен игра улогу полимерног стабилизатора. Фенантрен, као и претходна супстанца и многи други ароматски угљоводоници, једна је од компоненти боја. Толуен се широко користи у хемијској индустрији за вађење органских супстанци, као и за производњу експлозива.

Карактеризација и употреба супстанци које производе ароматични угљоводоници

Они укључују, пре свега, производе разматраних хемијских реакција бензена. Хлоробензен је, на пример, органски растварач, такође се користи у производњи фенола, пестицида, органских супстанци. Нитробензен је састојак средстава за полирање метала, користи се у производњи одређених боја и укуса и може играти улогу растварача и оксиданта. Хексаклороциклохексан се користи као отров за сузбијање инсеката, као иу хемијској индустрији. Циклохексан се користи у производњи боја и лакова, у припреми многих органских једињења у фармацеутској индустрији.

Закључак

Након читања овог чланка, можемо закључити да сви ароматични угљоводоници имају исту врсту хемијске структуре, што омогућава њихово комбиновање у једну класу једињења. Поред тога, њихове физичке и хемијске особине су такође прилично сличне. Изглед, тачке кључања и тачке топљења свих хемикалија ове групе се не разликују много. Многи ароматски угљоводоници се користе у истим индустријама. Супстанце које се могу добити услед реакција халогенирања, нитрирања и хидрогенације такође имају слична својства и користе се за сличне сврхе.