Benzen Vzorec: která z variant je správná?

Aromatické uhlovodíky mají cyklickou strukturu. Prvním představitelem této řady je benzen (C_6.

Struktura benzenu

Uhlík ve složení aromatických uhlovodíků tvoří a pravidelný šestiúhelník. Někdy při psaní reakčních rovnic je vytažena ve svislém směru. Tato skupina atomů dostala zvláštní jméno - benzenové jádro. Potvrzením cyklické struktury benzenu je jeho výroba ze tří molekul acetylenu - nenasyceného uhlovodíku s trojitou vazbou. Aromatické uhlovodíky jsou také nenasycené a vykazují některé vlastnosti charakteristické pro alkény. Z tohoto důvodu jsou v benzenovém kruhu tři pomlčky, které probíhají rovnoběžně s těmito plochami, označují dvojitou vazbu. Tento vzorec benzenu plně neodráží stav atomů uhlíku v molekule.

Benzen: vzorec, který odráží skutečnou strukturu

Ve skutečnosti jsou vazby mezi uhlíkem v kruhu vzájemně ekvivalentní. Mezi nimi nebylo možné vynechat jedno a dvakrát. Tato funkce je vysvětlena elektronická struktura Benzen, ve kterém uhlík v jádru je v sp²-hybridní stav, je spojen se sousedy podél kruhu a vodíku třemi obyčejnými jednoduchými vazbami. V tomto případě se objeví šestiúhelník, ve kterém jsou v jedné rovině 6 atomů uhlíku a 6 atomů vodíku. Pouze elektronové mraky čtvrtých p-elektronů, které se neúčastní hybridizace, jsou uspořádány odlišně. Jejich tvar připomíná činku, střed je v rovině prstenu. Zesílené části jsou nahoře i dole. V tomto případě nad benzenovým jádrem a pod ním jsou dvě hustoty elektronů, které se objevily při překrývání mraků p-elektronů. V prstenci existuje obecná chemická vazba pro uhlík.

Vlastnosti benzenového kruhu

Vzhledem k celkové hustotě elektronů jsou vzdálenosti mezi uhlíkem v kruhu sníženy. Jsou rovny 0,14 nm. Pokud by v benzenovém jádru existovaly jednoduché a dvojité vazby, byly by dva ukazatele: 0,134 a 0,154 nm. Skutečný strukturní vzorec benzenu by neměl obsahovat jednoduché a dvojité vazby. Proto jsou aromatické uhlovodíky klasifikovány jako nenasycené organické sloučeniny pouze formálně. Ve složení připomínají alkény, ale mohou vstoupit substituční reakce, což je typické pro konečné uhlovodíky. Aromatické jádro benzenu má značnou odolnost vůči oxidantům. Všechny tyto funkce nám umožňují pojmenovat prsten speciální typ připojení - nikoliv dvojitý a nikoli jeden.

Jak zobrazit vzorec benzenu?

Správný vzorec benzenu není se třemi dvojnými vazbami, jako v Kekul, ale ve tvaru šestiúhelníku s kruhem uvnitř. Symbolizuje společnou příslušnost 6 elektronů.

Symetrie struktury je potvrzena i ve vlastnostech hmoty. Benzenový kruh je stabilní, má významnou konjugační energii. Vlastnosti prvního zástupce aromatických uhlovodíků se projevují v jeho homologách. Každá z nich může být reprezentována jako derivát, ve kterém je vodík nahrazen různými uhlovodíkovými radikály.