Razlika između benzena i cikloheksana

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 13:40

Ključna razlika između benzena i cikloheksana je u tome što je benzen aromatski spoj dok je cikloheksan nearomatski spoj.

Znanstvenik Kekule pronašao je strukturu benzena 1872. Zbog aromatičnosti, benzen se razlikuje od ostalih alifatskih spojeva. Stoga je to zasebno područje studija organske kemije. S druge strane, iako cikloheksan ima sličan oblik kao benzen, on nije aromatičan. Cikloheksan je zasićeni alkan koji ima drugačija svojstva od benzena.

Što je benzen?

Benzen ima samo atome ugljika i vodika raspoređene tako da daju ravnu strukturu. Ima molekularnu formulu C₆H_{6. Njegova struktura i neka od važnih svojstava su kako slijedi.}

• Benzen je bezbojna tekućina slatkog mirisa.
• Zapaljivo je i brzo isparava kada je izloženo.
• Korisno kao otapalo, jer može otopiti mnogo nepolarnih spojeva.
• Lako je topiv u vodi.
• Delokalizacija pi elektrona.

Struktura benzena

Struktura benzena je jedinstvena u usporedbi s drugim alifatskim ugljikovodicima. Stoga benzen ima jedinstvena svojstva. Svi ugljici u benzenu imaju tri sp² hibridizirane orbitale. Dvije sp² hibridizirane orbitale ugljika preklapaju se sa sp² hibridiziranim orbitalama susjednih ugljika s obje strane. Druge sp^{2 hibridizirane orbitale preklapaju se sa s orbitalom vodika da tvore σ vezu.}

Također, elektroni u p orbitalama ugljika preklapaju se s p elektronima ugljikovih atoma s obje strane tvoreći pi veze. Ovo preklapanje elektrona događa se u svih šest atoma ugljika i, prema tome, proizvodi sustav pi veza, koje se šire cijelim ugljikovim prstenom. Stoga kažemo da su ti elektroni delokalizirani. Delokalizacija elektrona znači da ne postoje izmjenične dvostruke i jednostruke veze. Stoga su sve duljine C-C veze iste, a duljina je između duljina jednostruke i dvostruke veze. Kao rezultat delokalizacije, benzenski prsten je stabilan, stoga nerado prolazi kroz reakcije adicije, za razliku od drugih alkena.

Slika 01: Model štapa i kuglice za benzen

Izvori benzena uključuju prirodne proizvode ili razne sintetizirane kemikalije. Prirodno, javlja se u petrokemijama poput sirove nafte ili benzina. Što se tiče sintetičkih proizvoda, benzen je prisutan u nekim vrstama plastike, mazivima, bojama, sintetičkoj gumi, deterdžentima, lijekovima, dimu cigareta i pesticidima. Benzol se oslobađa spaljivanjem gore navedenih materijala. Stoga ispušni plinovi automobila i tvorničke emisije također sadrže benzen. Iznad svega, on je kancerogen, pa izloženost visokim razinama benzena može izazvati rak.

Što je cikloheksan?

Cikloheksan je ciklička molekula s formulom C₆H_{12 Iako ima sličan broj ugljika kao benzen, cikloheksan je zasićena molekula. Dakle, ne postoje dvostruke veze između ugljika kao u benzenu. Također, to je bezbojna tekućina s blagim slatkim mirisom.}

Slika 02: Model kuglice i štapa za cikloheksan

Nadalje, ovaj spoj možemo proizvesti reakcijom između benzena i vodika. Budući da je ovo cikloalkan, donekle je nereaktivan. Također, nepolaran je i hidrofoban. Stoga je ovo korisno kao nepolarno otapalo u laboratorijskim primjenama. Štoviše, cikloheksan je jedan od najstabilnijih cikloalkana, jer je njegova ukupna deformacija prstena minimalna. Stoga proizvodi najmanje topline prilikom gorenja u usporedbi s drugim cikloalkanima.

Koja je razlika između benzena i cikloheksana?

Benzen je organski spoj koji ima kemijsku formulu C₆H₆ i planarnu strukturu dok je cikloheksan ciklička molekula s formulom od C₆H₁₂ Ključna razlika između benzena i cikloheksana je u tome što je benzen aromatski spoj, dok je cikloheksan nearomatski spoj. To je zato što ne postoje dvostruke veze između atoma ugljika u cikloheksanskom prstenu. Još jedna važna razlika između benzena i cikloheksana je ta što je benzen nezasićena molekula dok je cikloheksan zasićena molekula. To je zato što benzen ima ugljikove atome u prstenu sa sp² hibridizacijom, dok cikloheksan ima ugljikove atome u prstenu sa sp^{3 hibridizacijom.}

Donja infografika o razlikama između benzena i cikloheksana pokazuje više razlika između ta dva.

Sažetak – Benzen protiv cikloheksana

Benzen i cikloheksan su šesteročlane prstenaste strukture. Ali oni se međusobno razlikuju prema kemijskoj vezi između ugljikovih atoma; dakle, geometrija molekula. Budući da veza između atoma ugljika određuje aromatičnost molekula, možemo naglasiti da je ključna razlika između benzena i cikloheksana; benzen je aromatski spoj dok je cikloheksan nearomatski spoj.