Химия и опазване на околната среда · 12 клас · урок 7 от 17

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.

Работен лист за печат

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.

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.

  4. 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.

  5. 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.

  6. 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.

  7. Как се наричат въглеводородите, които съдържат бензенов пръстен?
    • Арени
    • Алкани
    • Алкини
    • Циклоалкани

    Отговор: Арени

    Арените се наричат още ароматни въглеводороди.

  8. Кое вещество е хомолог на бензена?
    • Стирен
    • Фенол
    • Циклохексан
    • Толуен

    Отговор: Толуен

    Толуенът C6H5CH3 се различава от бензена с една CH2 група.

  9. 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.

  10. Какво се получава при бромиране на бензен в присъствие на FeBr3?
    • Хексабромоциклохексан
    • Бромобензен
    • Бромоетан
    • Дибромоетан

    Отговор: Бромобензен

    C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr: реакция на заместване.

  11. Какво се получава при пълното хидрогениране на бензен (катализатор Ni)?
    • Хексан
    • Циклохексен
    • Толуен
    • Циклохексан

    Отговор: Циклохексан

    C6H6 + 3H2 → C6H12, циклохексан.

  12. 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.

  13. 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.

  14. 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.

  15. 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%.