Benzen là gì? Tính chất hóa học, cấu tạo, điều chế benzen

Benzen là một hydrocacbon thơm tồn tại ở dạng chất lỏng không màu, có mùi thơm với công thức hóa học c6h6. Đây là những điều mà nhiều người biết về benzen, nhưng benzen là gì? benzen ở đâu? Cách điều chế benzen? Benzen độc hại và con đường ô nhiễm morphine là gì? … không phải ai cũng hiểu. Chính vì thế bạn không nên bỏ qua bài viết hôm nay của vietchem.

Bạn Đang Xem: Benzen là gì? Tính chất hóa học, cấu tạo, điều chế benzen

Benzen là gì?

Benzen là một hydrocacbon thơm, ít tan trong nước, dễ tan trong dầu khoáng, dầu động thực vật, dung môi hữu cơ, v.v., đặc biệt là dầu mỡ, sơn, vecni, hắc ín, cao su, nhựa đường , hắc ín than đá,…

Trong công nghiệp, benzen là nguyên liệu để tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ như anilin, clobenzen, nitrobenzen, phenol… dùng làm dung môi hòa tan chất béo.

Benzen đã bị hạn chế sử dụng trong công nghiệp từ những năm 1970. Tại Việt Nam, lệnh cấm sử dụng hóa chất benzen trong công nghiệp là số 108 lb/qĐ.

Benzen ở đâu?

Benzen là một thành phần của vật liệu được sử dụng để sản xuất các mặt hàng như cao su, nhựa, nylon và sợi tổng hợp. Chính vì vậy khi mới bước lên ô tô, chúng ta thường ngửi thấy mùi thơm đặc trưng của các thiết bị nhựa ở phía đầu xe hay mùi nhựa mới, cao su, sản phẩm nội thất, sợi tổng hợp, v.v.

Ngoài ra, thuốc nổ, thuốc nhuộm, keo dán, sơn, hóa chất chụp ảnh, chất tẩy rửa, thuốc diệt côn trùng,… cũng chứa benzen, thậm chí tờ báo bạn đang đọc cũng có đại diện của benzen.

Có benzen trong báo

Trong tự nhiên, benzen được tạo ra từ các vụ phun trào núi lửa hoặc cháy rừng. Nó cũng là thành phần tự nhiên của xăng, khói xe, dầu thô và đặc biệt là khói thuốc lá.

Để phát hiện sự có mặt của benzen, thuốc thử là hỗn hợp axit nitric đặc nóng hoặc axit sunfuric đặc. Nếu bạn thấy một chất lỏng màu vàng nổi trên bề mặt có mùi giống như hạnh nhân, thì đó là benzen.

Đồng đẳng, đồng phân và danh pháp của benzen

Thay thế nguyên tử hiđro trong phân tử benzen c6h6 bằng một nhóm ankyl để thu được một ankylbenzen có công thức chung là cnh2n-6, n≥6, chẳng hạn như c6h5ch3, c6h5ch2ch3, c6h5ch2ch2ch3,…

Nếu coi vòng benzen là mạch chính thì nhóm ankyl gắn vào nó sẽ là mạch phân nhánh, còn được gọi là nhóm thế. Ankylbenzen có các đồng phân mạch cacbon, để gọi tên chúng, người ta biểu thị vị trí của các nguyên tử c trong vòng bằng số hoặc chữ cái o (ortho), m (meta), p (para).

Đặc điểm cấu tạo của benzen

Cấu tạo phân tử benzen

Qua phân tích quang phổ, góc liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử benzen là 120 độ, còn liên kết c-c là 140pm, nhỏ hơn liên kết đơn là 147pm và lớn hơn liên kết đơn đôi là 136pm. Để giải thích cấu tạo phân tử benzen, người ta vận dụng thuyết obitan lai hóa, tức là trong phân tử benzen, các nguyên tử c ở trạng thái lai hóa sp2 liên kết với nhau và liên kết với nguyên tử h để tạo thành benzen. phân tử. Các quỹ đạo p vuông góc với mặt phẳng được kết nối không chỉ theo cặp mà còn trong các hệ thống liên hợp. Chính điều này đã làm cho các liên kết đôi trong benzen bền hơn so với các hợp chất có liên kết đôi khác, dẫn đến tính thơm đặc trưng của benzen.

Có hai cách diễn đạt cấu tạo của benzen:

Đặc điểm của Benzen

Tính chất vật lý

– Là chất lỏng không màu, rất linh động, có mùi thơm đặc trưng, ​​nhiệt độ sôi 80 độ C.

Benzen là chất lỏng không màu rất linh động

Xem Thêm: Ý Nghĩa Hình Xăm Kỳ Lân Hợp Với Tuổi Nào? ? Hình Xăm Kỳ Lân Hợp Với Tuổi Nào – Hội Buôn Chuyện

– Nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ như axeton, rượu, ete, cao su, chất béo…

– Các đồng loại bazơ của benzen thường tồn tại ở thể lỏng và các đồng đẳng bậc cao ở thể rắn.

Tính chất hóa học của benzen

Benzen được đặc trưng bởi tính thơm và khả năng tham gia phản ứng cộng và phản ứng thế.

• Phản ứng

– Phản ứng với halogen nguyên chất ở nhiệt độ thường, xúc tác là sắt:

c6h6 + br2 → c6h5br + hbr

Xem Thêm : Thu hoạch Nghị quyết 847

Chú ý benzen không làm mất màu dung dịch brom ở nhiệt độ thường.

– Phản ứng nitro hóa là phản ứng giữa benzen với axit nitric đặc dưới xúc tác của nhiệt độ và axit sunfuric đặc.

c6h6+ho−no2 →c6h5−no2+h2o

Quy tắc thế trong vòng benzen

Khi trên vòng benzen đã có sẵn nhóm ankyl hoặc -oh, -nh2, -och3,… thì phản ứng thế dễ dàng xảy ra, và các vị trí ưu tiên là vị trí ortho và para. Nếu đã có sẵn các nhóm -no2 hoặc -cooh, -so3h,… trên vòng benzen, phản ứng sẽ khó khăn hơn nhiều và vị trí ưu tiên sẽ là meta.

Cơ chế phản ứng thế vòng benzen

Các phân tử hno3 và các phân tử halogen không tác dụng trực tiếp lên vòng benzen nhưng chúng tạo thành các hạt mang điện tích dương khi tương tác với chất xúc tác mới tác dụng trực tiếp lên vòng benzen. Phản ứng hóa học diễn ra như sau:

– Phản ứng với dẫn xuất halogen dưới xúc tác nhôm triclorua khan

c6h6 + ch3−cl → c6h5−ch3 + hcl

c6h6 + c2h5−cl → c6h5−c2h5 + hcl

• Phản ứng bổ sung

Do có cấu tạo phân tử đặc biệt nên benzen có thể tham gia cả phản ứng cộng và phản ứng cộng nhưng không dễ tham gia phản ứng cộng với các hiđrocacbon không no mạch hở như etilen, axetilen.

– Được xúc tác bởi niken và hydro hóa ở 180 độ C

c6h6 + 3h2o → c6h12 (xyclohexan)

– cộng với hỗn hợp xúc tác quang của clo và brom

Xem Thêm: Công Thức Tính Gia Tốc Lớp 10 Và Công Thức Tính Gia Tốc Rơi Tự

c6h6 + 3cl2 → c6h6cl6 (hexacyclohexan)

• Phản ứng oxy hóa

Benzen không phản ứng với kmno4 và do đó không thể làm mất màu dung dịch thuốc tím. Đốt cháy trong oxy sẽ tạo ra khí co2 và hơi nước, và đốt cháy trong không khí sẽ tạo ra bồ hóng.

c6h6 + o2 → 6co2 + 3h2o

Cách điều chế benzen

– Axetilen thành Benzen

Quá trình trùng hợp axetylen xảy ra khi chất xúc tác được đun nóng đến 600 độ C bằng c

3ch=ch → c6h6

– Axit benzoic thành benzen

c6h5cooh + nah → c6h6 + na2co3

– Chưng cất hắc ín than đá thành benzen

– Chất xúc tác pt và gia nhiệt để điều chế cyclohexane

c6h12 → c6h6 + 3h2

– Được điều chế bằng cách đun nóng n-hexan có xúc tác

Xem Thêm : Soạn bài Người trong bao | Ngắn nhất Soạn văn 11 – VietJack.com

c6h14 → c6h6 + 4h2

Các ứng dụng chính của benzen hiện nay là gì?

Trong công nghiệp, benzen có ứng dụng rất rộng rãi, đặc biệt là trong công nghiệp hóa chất hữu cơ, được dùng để tổng hợp các monome trong sản xuất polime, sản xuất chất dẻo, cao su, tơ tằm…

Benzen còn được dùng làm dung môi hòa tan cao su, vecni, dầu mỡ… và được dùng để tẩy vết dầu mỡ bám trên xương hoặc bề mặt kim loại.

Ngoài ra, benzen còn được dùng để điều chế phenol, nitrobenzen, anilin, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu, thuốc chữa bệnh, cumen, axeton, phenol,…

Benzen có độc không? Ảnh hưởng của benzen đến sức khỏe con người

Benzen là một trong 20 loại hóa chất được sử dụng phổ biến nhất trong đời sống con người, đồng thời nó cũng được đưa vào danh sách các chất có thể gây ung thư cho con người. Nếu benzen tiếp xúc với da, da có thể bị khô, ngứa và đỏ. Nếu tiêm vào mắt có thể gây tổn thương giác mạc và đau mắt.

Việc tiếp xúc lâu dài với nồng độ benzen thấp và các chất tương đồng của nó như toluene và xylene có nguy cơ gây ngộ độc và tổn thương hệ thống tạo máu.

Ngộ độc cấp tính

Ngộ độc benzen cấp tính có thể gây tổn thương da, mắt và hệ hô hấp với các triệu chứng như chóng mặt, nhức đầu, buồn nôn và nôn, thậm chí tử vong. Tùy thuộc vào nồng độ benzen và thời gian tiếp xúc, các triệu chứng có thể từ nhẹ đến nặng, cụ thể là:

Xem Thêm: 13 mẫu thuyết minh về hoa mai ngày Tết siêu hay

– Hít phải hoặc ăn phải thực phẩm nhiễm benzen ở mức độ cao có thể gây tử vong. Tuy nhiên, nếu nồng độ tương đối nhẹ và thời gian tiếp xúc ngắn có thể gây chóng mặt, buồn ngủ, tê liệt, hôn mê, bất tỉnh, giảm trí nhớ, lú lẫn, tức ngực, đánh trống ngực, khó thở và nôn. .

– Mất thính lực.

– Suy giảm thị lực, hệ hô hấp, hệ tiêu hóa (gan, mật…), hệ tuần hoàn, hệ tiết niệu (thận)…

Ngộ độc mãn tính

Ngộ độc mãn tính xảy ra nếu tiếp xúc với benzen hoặc các đồng loại của nó vượt quá giới hạn cho phép trong môi trường làm việc. Trong nhiều trường hợp, các triệu chứng xuất hiện khoảng một tháng sau khi tiếp xúc, nhưng cũng có trường hợp khởi phát sau 15 năm kể từ khi tiếp xúc. Các triệu chứng có thể là:

– Nếu sống và làm việc ở nơi có quá nhiều vật dụng chứa benzen, hít phải hơi benzen lâu dài sẽ gây tổn thương não không hồi phục, suy giảm thị lực, đau đầu kinh niên, dễ ngất.

– Rối loạn chức năng cơ quan tạo máu: Nhiễm độc benzen lâu ngày sẽ làm giảm hồng cầu, dẫn đến thiếu máu, thậm chí xuất huyết, suy giảm khả năng miễn dịch, khiến người bệnh dễ bị nhiễm trùng.

– Bệnh tăng trưởng bạch cầu: Ngộ độc benzen nồng độ cao trong thời gian dài có thể gây ra bệnh bạch cầu, còn gọi là ung thư máu hay bệnh bạch cầu

– Ung thư hạch.

– Vô sinh: Ở phụ nữ, benzen làm teo buồng trứng, gây rối loạn kinh nguyệt và vô sinh. Ở nam giới, nó có thể làm biến dạng hoặc giảm chất lượng tinh trùng.

Những biểu hiện ngộ độc benzen là gì?

Ở ngoài trời, bạn có thể hít phải một lượng nhỏ benzen từ khí thải ô tô hoặc khói thuốc lá (50% số người hít phải benzen từ khói thuốc lá). Tuy nhiên, ở trong nhà, nguy cơ nhiễm độc benzen cao hơn nhiều vì chất này có trong nhiều vật dụng làm bằng cao su, nhựa, keo dán, sơn, vecni…

Do rò rỉ từ bể chứa xăng dầu dưới lòng đất hoặc bãi chứa chất thải độc hại, benzen có thể xâm nhập vào cơ thể khi ăn hoặc tắm trong nước bị ô nhiễm.

Benzen có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua thức ăn

Rủi ro thậm chí còn lớn hơn đối với những người tham gia sản xuất hoặc sử dụng benzen, chẳng hạn như nhân viên trong nhà máy lọc dầu, nhà máy dược phẩm, lốp xe và nhà máy sản xuất. Hóa dầu, trạm xăng, thợ đóng giày, lính cứu hỏa, máy in, nhân viên phòng thí nghiệm…

Con đường benzen đi vào cơ thể con người có thể qua đường tiêu hóa, đường hô hấp hoặc qua da. Khi tiếp xúc với một lượng lớn benzen trong không khí, khoảng một nửa lượng benzen sẽ đi vào máu qua niêm mạc đường hô hấp. Khi tiếp xúc với benzen trong thức ăn hoặc đồ uống, nó sẽ di chuyển từ miệng đến niêm mạc của đường tiêu hóa và vào máu. Trong thời gian phơi nhiễm, chỉ một lượng nhỏ benzen xâm nhập vào cơ thể qua da và máu.

Sau khi vào máu, benzen bị oxy hóa và chuyển hóa ở gan thành phenol (sản phẩm chính) và một số sản phẩm khác như catechol, hydroquinone và 1,2,4-trihydroxybenzene. Những sản phẩm này tiếp tục bị oxy hóa thành quinon hoặc semiquinone. Oxit benzen cũng được chuyển hóa bằng cách liên hợp glutathione thành axit s-benzenethiol.

Tủy xương là cơ quan chính của ngộ độc benzen mãn tính, phá hủy sự phát triển và tăng sinh của các tế bào tủy xương.

Benzen chưa biến đổi được bài tiết qua phổi, chiếm 17% lượng được hấp thụ sau khoảng 4 giờ tiếp xúc. Khoảng 33% lượng hấp thụ được bài tiết qua nước tiểu khoảng 48 giờ sau khi tiếp xúc dưới dạng liên hợp phenol, s-phenyl-n-acetylcystein và (chủ yếu) axit muconic.

Kiểm tra độc tính benzen được thực hiện khi nào?

Thử nghiệm benzen thường được thực hiện trên các đối tượng có nguy cơ nhiễm độc cao, thường là trong các trường hợp sau:

• Khám sức khỏe cho nhân viên mới
• Khám sức khỏe định kỳ theo quy định của Bộ Y tế
• Kiểm tra tình trạng ngộ độc benzen của công nhân
• Khám sức khỏe cho công nhân làm việc tại nhà máy sơn, giày
• Công nhân sản xuất tiếp xúc trực tiếp với benzen hoặc các chất đồng loại của nó như toluen
• Nhân viên làm việc trong các ngành công nghiệp khai thác, lọc dầu, khai thác, tinh chế và chế biến benzen và các chất đồng đẳng của nó
• Người lao động làm việc trong các nhà máy sản xuất nhựa, cao su, mực in, vecni, sơn, bột bả…

Xét nghiệm phát hiện độc tính benzen

• Các xét nghiệm thông thường bao gồm công thức máu toàn bộ, thời gian đông máu và chảy máu.
• Phân tích nước tiểu, bao gồm microalbumin/albumin niệu, trụ và hồng cầu
• Kiểm tra benzen
• Phân tích định lượng t-axit, t-chất nhầy nước tiểu/phenol niệu ở những người tiếp xúc trực tiếp với benzen
• Định lượng o-crezon niệu/hyppuric acid niệu do tiếp xúc trực tiếp với toluene
• Phân tích định lượng Axit Methylhypouric trong nước tiểu khi tiếp xúc trực tiếp với Xylene

Khi nào xảy ra ngộ độc benzen, toluen, xylen?

• Ngộ độc benzen xảy ra khi nồng độ axit uric benzenthiol trong nước tiểu lớn hơn 25 mcg/g creatinine hoặc nồng độ axit t,t-muconic trong nước tiểu lớn hơn 0,5 g/g creatinine.
• Ngộ độc toluene xảy ra khi nồng độ toluene trong máu trong mẫu nước tiểu được lấy trước tuần làm việc cuối cùng lớn hơn 0,02 mg/l hoặc mẫu nước tiểu được lấy vào tuần làm việc trước có nồng độ toluene trong máu lớn hơn 0,03 mg/l Cuối buổi làm việc hoặc nước tiểu o -crezol lớn hơn 0,3 mg/g creatinine.
• Ngộ độc xylene xảy ra khi nồng độ axit methylhippuric trong nước tiểu lớn hơn 1,5 g/g creatinine.

Mua hóa chất gốc benzen ở đâu chất lượng, giá rẻ tại Hà Nội

Trên thị trường cung cấp hóa chất benzen hiện nay, công ty cổ phần xuất khẩu thiết bị và hóa chất kim ngưu – vietchem được đánh giá là nhà cung cấp các sản phẩm dung môi benzen với chất lượng tốt và đảm bảo. Giá cả. Các sản phẩm vietchem cung cấp bao gồm:

• Benzen c6h6 96%, sứ, 179kg/phuy
• Benzen Trung Quốc