Nêu các ứng dụng của benzen?

Câu hỏi: Nêu các ứng dụng của benzen?

Trả lời:

Trong cuộc sống benzen được sử dụng nhiều trong sản xuất các dược phẩm hay các chất quan trọng phục vụ cho nhu cầu của con người.

*Một số ứng dụng chính:

+ Benzen là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất của ngành công nghiệp hóa hữu cơ. Người ta sử dụng benzen để tổng hợp các monome trong sản xuất polime làm chất dẻo, cao su, tơ sợi (chẳng hạn polistiren, cao su buna-stiren, tơ capron).

+ Từ benzen người ta còn có thể điều chế ra nitrobenzen, anilin, phenol dùng để tổng hợp phẩm nhuộm, dược phẩm, thuốc trừ dịch hại,…

+ Toluen thì được dùng để xuất thuốc nổ TNT (trinitrotoluen).

+ Benzen, toluen và các xilen khác còn được dùng để làm dung môi.

Hãy cùng Top lời giải tìm hiểu thêm kiến thức về Benzen nhé!

A. Lý thuyết về benzen

1. Cấu tạo của phân tử benzen

Benzen là một hidrocacbon mạch vòng có công thức phân tử là C6H6 và phân tử khối bằng 78 g/mol.

Trong công thức cấu tạo của benzen, 6 nguyên tử C liên kết với nhau tạo nên cấu trúc phân tử vòng 6 cạnh. Trong phân tử C6H6 có 3 liên kết đơn xen kẻ 3 liên kết đôi.

2. Tính chất hóa học của Benzen

a. Phản ứng cộng

– Cộng Hidro: Benzen trong điều kiện có xúc tác niken, nhiệt độ cao cộng với khí hydro tạo ra xiclohexan

– Cộng Clo: Khi có chiếu sáng, benzen tác dụng với khí clo tạo ra hexacloran C6H6Cl6 (còn gọi là thuốc trừ sâu ba số 6, thuốc trừ sâu 6-6-6)

b. Phản ứng thế

+) Phản ứng với halogen: Cho benzen và brom vào ống nghiệm khô rồi lắc nhẹ hỗn hợp.Tiếp tục cho một ít bột sắt vào ống nghiệm chứa hỗn hợp trên, lắc nhẹ. Lúc này màu của brom nhạt dần và xuất hiện khí hidro bromua thoát ra (phản ứng thể).

+) Phản ứng với axit nitric: Cho benzen vào ống nghiệm chứa sẵn hỗn hợp H2SO4 đặc và HNO3 đặc. Lúc này sẽ xuất hiện lớp chất lỏng nặng màu vàng nhạt lắng xuống. Đó là nitrobenzen được tạo thành theo phản ứng như sau:

– Nguyên tắc thế: Các ankylbenzen rất dễ tham gia phản ứng thế nguyên tử H của vòng benzen hơn benzen và sự thế ưu tiên ở các vị trí ortho và para so với nhóm ankyl.

– Thế nguyên tử H của mạch nhánh :Nếu đun toluen hoặc các ankylbenzen với brom, sẽ xảy ra phản ứng thế nguyên tử H của mạch nhánh tương tự như ankan.

C6H5CH3 + Cl2 → C6H5CH2CI + HCI

+) Quy tắc thế ở vòng benzen: Khi vòng benzen đã có sắn nhóm ankyl (hay các nhóm -OH, -NH2, – OCH3,.

– Phản ứng thế vào vòng sẽ dễ dàng hơn và ưu tiên xảy ra ở vị trí nhóm ortho và para. Ngược lại, nếu ở vòng benzen đã có sẵn nhóm -NO2 (hoặc các nhóm -CO0H, -SO3H, …) phản ứng thế vào vòng sẽ khó hơn và ưu tiên xảy ra ở vị trí meta.

3. Điều chế Benzen

– Benzen, toluen, xylen,… được điều chế bằng cách chưng cất dầu mỏ và nhựa than đá. Ngoài ra chúng còn được điều chế từ ankan, hoặc xicloankan:

Phương trình phản ứng:

CH3[CH2]4CH3 → C6H6 + 4H2  ( DK: t°,xt)

– Etylbenzen lại được điều chế từ benzen và etilen

Phương trình phản ứng:

C6H6 + CH2 = CH2 → C6H5CH2CH3

4. Tác hại của benzen tới sức khỏe

Benzen được biết đến là một chất cực kỳ độc đối với sức khỏe và khả năng gây ung thư của chúng rất cao. Những người bị nhiễm độc benzen cấp tính sẽ xuất hiện các triệu chứng sau:

+ Đau đầu, chóng mặt, buồn nôn, nôn, lẫn lộn.

+ Mất ý thức, hôn mê, mất trí nhớ.

+ Giảm sức nghe.

+ Viêm phổi.

+ Bỏng, viêm kết mạc, giác mạc, mù màu.

+ Viêm gan nhiễm độc.

+ Viêm cầu thận.

+ Tổn thương tim mạch

Còn khi bị nhiễm độc mãn tính sẽ có 2 giai đoạn chính. Đó là:

+ Giai đoạn khởi phát khiến cho chúng ta bị: rối loạn tiêu hóa, rối loạn thần kinh, rối loạn huyết học.

+ Thời kỳ toàn phát sẽ xuất hiện các hội chứng như: xuất huyết, thiếu máu, giảm bạch cầu,…

5. Con người nhiềm benzen sẽ như thế nào?

Chúng ta có thể nhiễm benzen thông qua các đường sau đây:

+ Trong thực phẩm, benzen được dùng để bảo quản thực phẩm đặc biệt là nước giải khát đóng chai.

+ Benzen có ở đâu trong không khí? Benzen có trong không khí khi chúng được dùng để sản xuất công nghiệp, khí sẽ bốc hơi lên. Hoặc trong chất thải của phương tiện giao thông sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

B. Bài tập luyện tập

Bài tập 1: Trình bày phương pháp hoá học phân biệt các chất: benzen, hex-1-en và toluen. Viết phương trình hoá học của các phản ứng đã dùng

Bài giải

+ Dung dịch Br2 thì đó là hex-1-en.

+ Cho 2 chất còn lại qua dung dịch KMnO4, chất nào làm mất màu dung dịch KMnO4 thì đó là toluen.

Phương trình hóa học:

Bài tập 2: Hiđrocacbon X là chất lỏng có tỉ khối hơi so với không khí bằng 3,17. Đốt cháy hoàn toàn thu được CO2 có khối lượng bằng 4,28 lần khối lượng của nước. Ở nhiệt độ thường, X không làm mất màu dung dịch brom; khi đun nóng, X làm mất màu KMnO4. Tìm công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của X?

Bài giải