بنزن،خصوصیات،ساختار و کاربردهای آن

بنزن چیست ؟

بنزن Benzene یک ترکیب آلی است که به عنوان یکی از مولکول‌های پراهمیت و مهم در شیمی مورد توجه قرار می‌گیرد.

این ترکیب با فرمول شیمیایی C6H6 نمایانگر ساختار مولکولی آن می‌باشد.

بنزن یکی از نوعی هیدروکربن‌ها است که شامل حلقه هیدروژن و متصل شدن اتم‌های کربن به یکدیگر است. این مولکول به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد و واکنش‌پذیری‌هایش در ترکیبات شیمیایی و صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تاریخچه بنزن

بنزن نخستین‌بار توسط مایکل فرلی در سال ۱۸۲۵ توسط انجام واکنش‌های شیمیایی بین سولفوریک اسید و بنزآلدئید شناسایی شد. این ترکیب در سال ۱۸۳۴ توسط فردریش ایوبرت، شیمیدان آلمانی، از دیدگاه تئوری ساختار مولکولی مطرح شد. او پیشنهاد داد که بنزن به صورت یک حلقه شش زاویه‌ای از اتم‌های کربن و هیدروژن تشکیل شده باشد که بعدها توسط ارتباطات محکمی که بین اتم‌های کربن وجود دارد، تأیید شد.

خصوصیات بنزن

بنزن به عنوان یک ماده بی‌رنگ، بی‌بو و متحرک در شرایط نرمال از خود نشان می‌دهد. این ماده یک مایع با نقطه ذوب ۵٫۵۴ درجه سانتی‌گراد و نقطه جوش ۸۰٫۱ درجه سانتی‌گراد است. از دیدگاه ساختاری، بنزن یک مولکول حلقوی است که شش اتم کربن به یکدیگر متصل هستند و هر یک از این اتم‌ها یک اتم هیدروژن را به خود متصل کرده‌اند.

فرمول مولکولی : C6H6

جرم مولی : ۷۸٫۱۱ g mol−1

شکل ظاهری : Colorless liquid

چگالی :  0.8765(20) g/cm3[۱]

دمای ذوب : ۵٫۵ °C, 278.7 K

دمای جوش : ۸۰٫۱ °C, 353.3 K

انحلال‌پذیری در آب : 1.8 g/L (15 °C)[۲][۳][۴]

UV-vis (λmax)   255 nm

گرانروی : 0.652 cP at 20 °C

گشتاور دوقطبی :   0 D

ساختار بنزن

ساختار بنزن به عنوان یکی از مولکول‌های حلقوی مهم در شیمی، با ساختار ویژه‌ای مورد توجه قرار می‌گیرد. این ساختار به شکل یک حلقه شش زاویه‌ای از اتم‌های کربن و هیدروژن تشکیل شده است که به دلیل وجود باندهای محکم میان اتم‌های کربن، یک استحکام و استحکام استثنایی دارد.

ساختار بنزن را می‌توان به صورت یک حلقه شش زاویه‌ای از اتم‌های کربن تصور کرد. در این حلقه، هر اتم کربن به یک اتم هیدروژن و یک اتم کربن دیگر متصل است، به طوری که در هر نقطه از حلقه یک اتم هیدروژن و یک اتم کربن به هم متصل هستند. این متصل‌شدن به صورت یکپارچه در ساختار بنزن باعث ایجاد یک تعادل الکترونی در سیستم می‌شود که به نوعی حالت پایداری به مولکول می‌بخشد.

ساختار بنزن با این استحکام و استحکام استثنایی، واکنش‌پذیری‌های منحصر به فردی را به مولکول بنزن می‌بخشد که زمینه‌ساز شدن برای تولید مواد شیمیایی و صنایع مختلف می‌شود. این ویژگی‌ها ساختار بنزن را به یکی از مولکول‌های بسیار مهم و مورد استفاده در شیمی و صنایع مختلف تبدیل کرده است.

مشتقات بنزن

بنزن به عنوان پدیده‌ای از رسوبگذاری می‌تواند در مخازن نفتی یافت شود و از طریق فرایندهای شیمیایی مختلف، به مشتقات مختلفی تبدیل شود. این مشتقات شامل ترکیباتی همچون تولوئن، استیلن، فنول، نیتروبنزن و... می‌باشند که در صنایع مختلف از جمله صنایع شیمیایی، داروسازی، رنگسازی و پلاستیک‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربردهای بنزن

بنزن به عنوان یک ماده اولیه در تولید مواد شیمیایی مختلف به کار می‌رود. از جمله کاربردهای آن می‌توان به تولید پلیمرها، سوخت‌های سیال، داروها، رنگ‌ها، و رزین‌ها اشاره کرد. همچنین، بنزن به عنوان حلال در صنایع مختلف نیز استفاده می‌شود.

خطرات بنزن

استفاده از بنزن با خطراتی همراه است. این ترکیب به عنوان یک ماده سمی شناخته می‌شود و مصرف آن ممکن است باعث ایجاد عوارض جدی برای سلامتی انسان‌ها شود. از جمله عوارضی که مصرف بنزن می‌تواند به دلایل سلامتی داشته باشد، می‌توان به سرطان و اختلالات خونی اشاره کرد.

منابع

- Atkins, P. W., & de Paula, J. (2009). Atkins' Physical Chemistry. Oxford: Oxford University Press.

- McMurry, J., & Fay, R. C. (2016). Chemistry. Pearson.

- Smith, M. B., & March, J. (2007). March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. Wiley.

- United States Environmental Protection Agency (EPA). (2003). Benzene: Human Health Hazard