Pagrindinis skirtumas tarp benzeno ir cikloheksano yra tas, kad benzenas yra aromatinis junginys, o cikloheksanas yra nearomatinis junginys.
Mokslininkas Kekule 1872 m. nustatė benzeno struktūrą. Dėl aromatingumo benzenas skiriasi nuo kitų alifatinių junginių. Taigi tai yra atskira organinės chemijos studijų kryptis. Kita vertus, nors cikloheksanas yra panašios formos kaip benzenas, jis nėra aromatingas. Cikloheksanas yra prisotintas alkanas, kurio savybės skiriasi nuo benzeno.
Kas yra benzenas?
Benzene yra tik anglies ir vandenilio atomai, išdėstyti taip, kad sudarytų plokščią struktūrą. Jo molekulinė formulė yra C6H6. Jo struktūra ir kai kurios svarbios savybės yra tokios.
- Benzenas yra bespalvis saldaus kvapo skystis.
- Jis yra degus ir veikiamas greitai išgaruoja.
- Naudingas kaip tirpiklis, nes gali ištirpinti daug nepolinių junginių.
- Jis šiek tiek tirpsta vandenyje.
- Pi elektronų delokalizacija.
Benzeno struktūra
Benzeno struktūra yra unikali, palyginti su kitais alifatiniais angliavandeniliais. Todėl benzenas turi unikalių savybių. Visi benzeno anglies atomai turi tris sp2 hibridizuotas orbitales. Dvi sp2 hibridizuotos anglies orbitalės persidengia su sp2 hibridizuotomis gretimų anglies orbitalių abiejose pusėse. Kitos sp2 hibridizuotos orbitalės persidengia su vandenilio s orbita ir sudaro σ ryšį.
Be to, elektronai p anglies orbitalėse persidengia su p elektronais anglies atomų abiejose pusėse, sudarydami pi ryšius. Šis elektronų sutapimas vyksta visuose šešiuose anglies atomuose ir todėl sukuria pi jungčių sistemą, kuri pasklinda visame anglies žiede. Taigi, mes sakome, kad šie elektronai tampa delokalizuoti. Elektronų delokalizacija reiškia, kad nėra kintamų dvigubų ir viengubų jungčių. Todėl visi C-C jungčių ilgiai yra vienodi, o ilgis yra tarp vienos ir dvigubos jungties ilgių. Dėl delokalizacijos benzeno žiedas yra stabilus, todėl, skirtingai nei kiti alkenai, nenoriai vyksta prisijungimo reakcijos.
01 pav.: Benzeno lazdos ir kamuoliuko modelis
Benzeno š altiniai yra natūralūs produktai arba įvairios sintetinės cheminės medžiagos. Natūralu, kad jis randamas naftos chemijos produktuose, pavyzdžiui, žalioje naftoje ar benzine. Kalbant apie sintetinius produktus, benzeno yra kai kuriuose plastikuose, tepaluose, dažuose, sintetinėje kaučiukėje, plovikliuose, vaistuose, cigarečių dūmuose ir pesticiduose. Deginant minėtas medžiagas išsiskiria benzenas. Todėl automobilių išmetamosiose dujose ir gamyklos išmetamosiose dujose taip pat yra benzeno. Visų pirma, jis yra kancerogeninis, todėl didelis benzeno kiekis gali sukelti vėžį.
Kas yra cikloheksanas?
Cikloheksanas yra ciklinė molekulė, kurios formulė C6H12 Nors jame yra panašus anglies atomų skaičius kaip benzenas, cikloheksanas yra prisotinta molekulė. Taigi tarp anglies atomų nėra dvigubų jungčių, kaip benzene. Be to, tai bespalvis skystis, turintis švelnų saldų kvapą.
02 pav.: Cikloheksano rutulio ir lazdos modelis
Be to, šį junginį galime pagaminti benzeno ir vandenilio reakcijos metu. Kadangi tai yra cikloalkanas, jis šiek tiek nereaguoja. Be to, jis yra nepolinis ir hidrofobinis. Todėl tai yra naudinga kaip nepolinis tirpiklis laboratorijose. Be to, cikloheksanas yra vienas stabiliausių cikloalkanų, nes jo bendra žiedo deformacija yra minimali. Taigi jis degdamas išskiria mažiausiai šilumos, palyginti su kitais cikloalkanais.
Kuo skiriasi benzenas ir cikloheksanas?
Benzenas yra organinis junginys, kurio cheminė formulė C6H6 ir plokščia struktūra, o cikloheksanas yra ciklinė molekulė, kurios formulė C6H12 Pagrindinis skirtumas tarp benzeno ir cikloheksano yra tas, kad benzenas yra aromatinis junginys, o cikloheksanas yra nearomatinis junginys. Taip yra todėl, kad cikloheksano žiede tarp anglies atomų nėra dvigubų jungčių. Kitas svarbus skirtumas tarp benzeno ir cikloheksano yra tas, kad benzenas yra nesočioji molekulė, o cikloheksanas yra prisotinta molekulė. Taip yra todėl, kad benzeno žiede yra anglies atomų su sp2 hibridizacija, o cikloheksano žiede yra anglies atomų su sp3 hibridizacija.
Toliau pateikta infografika apie skirtumus tarp benzeno ir cikloheksano rodo daugiau skirtumų tarp šių dviejų.
Santrauka – benzenas prieš cikloheksaną
Benzenas ir cikloheksanas yra šešių narių žiedų struktūros. Bet jie skiriasi vienas nuo kito pagal cheminį ryšį tarp anglies atomų; taigi, molekulių geometrija. Kadangi ryšys tarp anglies atomų lemia molekulių aromatingumą, galime pabrėžti, kad pagrindinis skirtumas tarp benzeno ir cikloheksano yra; benzenas yra aromatinis junginys, o cikloheksanas yra nearomatinis junginys.
