Benzol wurde zuerst isoliert von Michael Faraday während des Studiums von Leuchtgasen, und es ist eines der am meisten wichtige Chemikalien für viele Branchen auf der ganzen Welt. Aber warum?
Hier untersuchen wir die chemische Struktur und Eigenschaften dieser "Wunderchemikalie" und decken einige interessante Fakten darüber auf.
VERBINDUNG: WAS WÜRDE PASSIEREN, WENN DIE WELT AUS GROSSEM ÖL FÄLLT?
Was ist Benzol?
Benzol, ein Molekül mit der chemischen Struktur von C 6 H 6, hat eine Molmasse von etwas mehr als 78 Gramm / Mol . Bei Raumtemperatur neigt Benzol dazu, in flüssigem Zustand zu existieren. Es ist farblos und hat einen sehr ausgeprägten benzinartigen Geruch.
Benzol ist wasserlöslich und hat einen Schmelzpunkt von 5,33 Grad Celsius . Es hat auch einen Siedepunkt von 80,1 Grad Celsius .
Benzol ist auch leicht entflammbar. Diese Chemikalie ist krebserregend und wird in der Regel als Zusatz zu Benzin, Kunststoffen, synthetischen Kautschuken, Farbstoffen und industriellen Lösungsmitteln verwendet.
Es ist auch die Ausgangsverbindung für zahlreiche andere aromatische Verbindungen .
Das interessanteste Merkmal ist jedoch die charakteristische hexagonringartige Struktur von sechs Kohlenstoffatomen mit zugehörigen Wasserstoffbrückenbindungen in regelmäßigen Abständen. Diese Struktur trägt dazu bei, das Molekül unglaublich stabil zu machen.
Es wird auch technisch als aromatische Verbindung bezeichnet, bei der es sich um flache planare Ringe von Atomen handelt, die durch kovalente Bindungen verbunden sind.
Benzol enthält delokalisierte Pi-Elektronenwolken anstelle diskreter alternierender Einfach- und Doppelbindungen . Die sechs Pi-Elektronen besetzen einen Bereich oberhalb und unterhalb der Ringebene. Jeweils Elektron wird von allen sechs Kohlenstoffen geteilt, wodurch die Anziehungskraft zwischen den Kernen positiv und den Elektronen negativ maximiert wird.
Doppelbindungen C = C sind im Allgemeinen kürzer als Einfachkohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen. Alle sechs Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen haben jedoch die gleichen Eigenschaften. Länge in Benzol, das zwischen dem von a liegt einzeln und das von a Doppelbindung .
In einem cyclischen Molekül mit drei alternierenden Doppelbindungen wäre die Bindungslänge der Einfachbindung 154 Pikometer und das der Doppelbindung wäre 134 Pikometer . Röntgenbeugung von Benzol hat gezeigt, dass dies nicht der Fall ist. Tatsächlich hat jede Bindung eine Länge von ungefähr140 Pikometer 0,14 nm - liegt zwischen CC- und C = C-Bindungslängen. "
Benzol selbst hat eine molekulare Form von trigonal planar, was bedeutet, dass das Molekül in einer dreieckigen Form über eine einzelne Ebene im Raum existiert, "gemäß benzeneproject.weebly.com . Wie wurde die Struktur von Benzol entdeckt?
Benzol an und für sich wurde zuerst vom britischen Wissenschaftler isoliert
Michael Faraday im Jahre 1825 bei der Untersuchung von Leuchtgasen. Es wurde zuerst von einem deutschen Wissenschaftler künstlich hergestellt Eilhardt Mitscherlich 1833 . Er tat dies durch Erhitzen von Benzoesäure mit Kalk. Benzol wurde zuerst von einem anderen deutschen Wissenschaftler aus Kohlenteer isoliert.
A W. von Hoffman im Jahre 1845. Werbung
"
deutsche Chemiker Joseph Loschmidt 1861 und August Kekule von Stradonitz 1866 schlug unabhängig eine zyklische Anordnung von sechs vor Kohlenstoffe mit abwechselnden Einfach- und Doppelbindungen. Kekule modifizierte anschließend seine Strukturformel in eine, bei der die Oszillation der Doppelbindungen schnell zwei äquivalente Strukturen ergab. Gleichgewicht . 1931 amerikanischer Chemiker
Linus Pauling vermutet, dass Benzol eine einzige Struktur hat, nämlich a Resonanz Hybrid der beiden Kekule-Strukturen, "Zustände Encyclopedia Britannica . Benzol wird häufig in Form eines hexagonalen Rings modelliert. Obwohl dies häufig mit abwechselnden Einfach- und Doppelbindungen dargestellt wird, gibt es innerhalb des Benzolmoleküls keine unterschiedlichen Einfach- oder Doppelbindungen. Stattdessen bilden die delokalisierten Elektronen Bindungen gleicher Länge zwischendie Kohlenstoffatome. Dies wird hier oft als Wolke mit Luftballons dargestellt.
Das Benzol, das Menschen verwenden oder mit dem sie in Kontakt kommen, wurde künstlich hergestellt. Traditionelle Methoden umfassten die durch die Herstellung von Koks hergestellte Leichtöldestillation.
Heutzutage wird das meiste Benzol durch katalytische Reformierung von Naptha oder Dampfcracken von flüssigem Erdöl und der gebildet.
Hydrodealkylierung HDA von Toluol und Toluoldisproportionierung TDP. Werbung
In den USA ist die katalytische Reformierung eine Hauptquelle für Benzol. Naphtha wird mit Wasserstoff gemischt und in einen Reaktor eingespeist, der einen Katalysator enthält und bei dem
425-530 o C und 7-35 bar . Eine aromatisch reiche Fraktion wird vom Reformat getrennt, "nach icis.com . In jedem Fall muss gebildetes Benzol aus den resultierenden aromatischen Produkten gewonnen werden. "Zu den Methoden gehört die Lösungsmittelextraktion.
extraktive oder azeotrope Destillation, Feststoffadsorption unter Verwendung von Molekularsieben und Kristallisation ", Anmerkungen icis.com . "Eine wachsende Benzolquelle ist die selektive Disproportionierung von Toluol, bei der Benzol bei der Herstellung eines paraxylenreichen Xylolstroms mitproduziert wird. Der Benzinpool ist auch eine zunehmende Quelle, da strengere Benzinvorschriften den Benzol- / Aromatengehalt von Benzin begrenzen," Zustände
icis.com . Werbung
HDA-Anlagen dieser Art werden normalerweise verwendet, um das Gleichgewicht der Benzolversorgung aufrechtzuerhalten, wenn andere Quellen ausgelastet sind.
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neuerer Prozess namens Cyclar wurde ebenfalls entwickelt. Dieses Verfahren wandelt Butane und Propan in Aromaten um und wurde von BP und UOP entwickelt. Bisher nur eine Pflanze in Saudi-Arabien wurde mit der neuen Technologie gebaut. Benzol kann tatsächlich sein
natürlich geformt und kann ein Nebenprodukt von Prozessen wie Bränden und Vulkanausbrüchen sein. Es ist auch ein häufiger Bestandteil von Zigarettenrauch. Kleine Mengen Benzol
Zerstäubung ist der Prozess der Umwandlung größerer Moleküle in ihre atomaren Bestandteile. Dies macht die Entsorgung einfacher und sicherer. Einige weitere interessante Fakten über Benzol
Wir haben oben bereits einige interessante Fakten über Benzol behandelt, aber hier sind noch einige mehr :
1. 1903 benutzte ein deutscher Kaffeehändler, Ludwig Roselius
Benzol zum Entkoffeinieren von Kaffee . Da wir erfahren haben, dass Benzol krebserregend ist, ist diese Verwendung von Benzol zum Glück nicht mehr der Fall. 2. Im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert
Benzol wurde tatsächlich als Zutat für Aftershave verwendet Aufgrund seines Aromas. Ähnlich wie bei der Entkoffeinierung von Kaffee wird es jedoch nicht mehr für diesen Zweck verwendet. 3. Benzol hat in seiner reinen Form viele Verwendungszwecke, ist aber vorbei
80% aus hergestelltem Benzol wird andere Chemikalien hergestellt. Davon umfasst die überwiegende Mehrheit Ethylbenzol, Cumol, Cyclohexan, Nitrobenzol und Alkylbenzol. Werbung
Top 20 der Chemikalien nach Volumen produziert. 5. Da Benzol in der Regel ein Nebenprodukt verschiedener Verbrennungszyklen ist, sind Sie jedes Mal, wenn Sie nach draußen gehen, einer kleinen Menge davon ausgesetzt. Zu den Quellen gehören Zigarettenrauch, Tankstellen, Autoabgase und andere Industrieemissionen.
6. Viele Produkte in Ihrem
Haus enthält auch Benzol bis zu einem gewissen Grad. Klebstoffe, Farben, Möbelwachs und Reinigungsmittel enthalten regelmäßig Benzol als Zutat. 7.
Starke Benzolexposition kann die ordnungsgemäße Funktion der Zellen beeinträchtigen. Dies kann beispielsweise dazu führen, dass das Knochenmark nicht mehr genügend rote Blutkörperchen produziert. 8. Benzol verdampft leicht bei Raumtemperatur. Sein
Dampfform ist auch schwerer als Luft und neigt daher dazu, sich in tiefer gelegenen Bereichen zu sammeln. 9. Während Benzol wasserlöslich ist
es ist weniger dicht und neigt daher dazu, eine Schicht auf dem Wasser zu bilden. 10.
Sehr niedrige Benzolwerte wurden in Lebensmitteln wie Obst, Gemüse, Nüssen, Milchprodukten, Eiern und Fisch nachgewiesen. Dies ist jedoch in der Regel ziemlich sicher. In einigen verarbeiteten Lebensmitteln wurden etwas höhere Werte festgestellt. 11.
Langzeitbelastung mit Benzol kann zu blutbedingten Krebsarten wie Leukämie führen. Sie kann entweder durch direkte Absorption über die Haut, durch Einatmen oder durch Verzehr in den Körper gelangen. Werbung