Арени
Арените (ароматните въглеводороди) съдържат бензенов пръстен. Бензенът C6H6 има плоска шестоъгълна молекула, в която всички връзки C−C са еднакви, а π-електроните образуват обща делокализирана система. Затова бензенът е устойчив и въпреки ненаситеността си участва главно в реакции на заместване: халогениране, нитриране, алкилиране. Арените се използват за получаване на багрила, лекарства, пластмаси и взривни вещества.
Какво да запомним
- Бензен: C6H6, плосък пръстен, sp2 въглеродни атоми, делокализирана π-система.
- Нитриране: C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O (катализатор H2SO4).
- Бромиране: C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr (FeBr3).
- Бензенът не обезцветява бромната вода; толуенът C6H5CH3 е хомолог на бензена.
Пример
От 78 g бензен (1 mol) при пълно нитриране се получава 1 mol, т.е. 123 g нитробензен.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Какви са връзките между въглеродните атоми в бензеновия пръстен?
- Еднакви, с делокализирана π-система
- Редуващи се прости и двойни
- Само прости
- Само тройни
Отговор: Еднакви, с делокализирана π-система
Шестте π-електрона са делокализирани в целия пръстен, затова всички C−C връзки са с еднаква дължина.
Какво се получава при нитриране на бензена с нитрираща смес (HNO3 и H2SO4)?
- Анилин
- Фенол
- Бензоена киселина
- Нитробензен
Отговор: Нитробензен
Водороден атом от пръстена се замества с нитрогрупа: C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O.
Коя е молекулната формула на бензена?
- C6H12
- C6H6
- C6H14
- C7H8
Отговор: C6H6
Бензенът има шест въглеродни атома в пръстен и по един водороден атом при всеки от тях.
Кои реакции са характерни за бензена, въпреки че е ненаситен?
- Присъединяване
- Полимеризация
- Заместване
- Хидратация
Отговор: Заместване
Делокализираната π-система е устойчива и се запазва при заместване на водороден атом.
Колко грама нитробензен се получават от 39 g бензен при 100% добив? (C6H6 = 78, C6H5NO2 = 123)
- 61,5 g
- 123 g
- 39 g
- 78 g
Отговор: 61,5 g
39 g бензен са 0,5 mol и дават 0,5 mol нитробензен: 0,5 · 123 = 61,5 g.
Каква е формата на бензеновия пръстен?
- Тетраедър
- Права линия
- Плосък шестоъгълник
- Пирамида
Отговор: Плосък шестоъгълник
Шестте въглеродни атома са sp2 и лежат в една равнина.
Как се наричат въглеводородите, които съдържат бензенов пръстен?
- Арени
- Алкани
- Алкини
- Циклоалкани
Отговор: Арени
Арените се наричат още ароматни въглеводороди.
Кое вещество е хомолог на бензена?
- Стирен
- Фенол
- Циклохексан
- Толуен
Отговор: Толуен
Толуенът C6H5CH3 се различава от бензена с една CH2 група.
Обезцветява ли бензенът бромната вода?
- Да, веднага
- Не
- Да, на тъмно
- Да, при охлаждане
Отговор: Не
Устойчивата π-система на бензена не присъединява бром от бромната вода.
Какво се получава при бромиране на бензен в присъствие на FeBr3?
- Хексабромоциклохексан
- Бромобензен
- Бромоетан
- Дибромоетан
Отговор: Бромобензен
C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr: реакция на заместване.
Какво се получава при пълното хидрогениране на бензен (катализатор Ni)?
- Хексан
- Циклохексен
- Толуен
- Циклохексан
Отговор: Циклохексан
C6H6 + 3H2 → C6H12, циклохексан.
Колко връзки C−H има в молекулата на бензена?
- 6
- 12
- 3
- 9
Отговор: 6
Всеки от шестте въглеродни атома е свързан с по един водороден атом.
Защо бензенът трудно участва в реакции на присъединяване?
- Липсата на водород
- Йонните връзки
- Устойчивата π-система
- Голямата маса
Отговор: Устойчивата π-система
Делокализираната π-система е енергетично изгодна и при присъединяване би се разрушила.
Колко литра водород (н.у.) са нужни за пълното хидрогениране на 0,5 mol бензен?
- 11,2 L
- 22,4 L
- 33,6 L
- 67,2 L
Отговор: 33,6 L
1 mol бензен присъединява 3 mol H2, затова 0,5 mol изискват 1,5 mol: 1,5 · 22,4 = 33,6 L.
Каква е масовата част на въглерода в бензена? (C6H6 = 78)
- 92,3%
- 85,7%
- 7,7%
- 80,0%
Отговор: 92,3%
72 : 78 = 0,923, т.е. 92,3%.