1. Дайте сравнительную характеристику бензола и любого предельного углеводорода по плану: а) состав;...

Для сравнительной характеристики возьмём бензол и метан как представителя предельных углеводородов.

а) Состав

Бензол (C₆H₆):

• Состоит из 6 атомов углерода и 6 атомов водорода.
• Ароматический углеводород.

Метан (CH₄):

• Состоит из 1 атома углерода и 4 атомов водорода.
• Предельный (насыщенный) углеводород.

б) Структурная формула

Бензол:

     HC=CH
    /     \
   HC     CH
    \     /
     HC=CH

Метан:

    H
    |
   H-C-H
    |
    H

в) Химические свойства

Отличия:

1. Реакции замещения: Бензол участвует в реакциях электрофильного замещения, что характерно для ароматических соединений. Например, нитрование бензола: [ C_6H_6 + HNO_3 \rightarrow C_6H_5NO_2 + H_2O ] Метан, будучи насыщенным углеводородом, участвует в радикальных реакциях замещения, например, в реакции с хлором: [ CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{свет} CH_3Cl + HCl ]

2. Стабильность к разрыву связей: Бензол из-за своего ароматического характера и мезомерного эффекта обладает повышенной стабильностью, в то время как метан легче подвергается разрыву связей при высоких температурах или под действием света.

Сходства:

1. Реакции сгорания: Оба соединения могут сгорать в кислороде с образованием углекислого газа и воды. Уравнения сгорания: [ 2C_6H_6 + 15O_2 \rightarrow 12CO_2 + 6H_2O ] [ CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O ]

Эти сравнения показывают, как структурные особенности бензола (ароматический кольцевой углеводород) и метана (простейший алифатический углеводород) влияют на их химические свойства и реакционную способность.

а) Бензол - ароматический углеводород, состоящий из шести атомов углерода и шести атомов водорода. Пример предельного углеводорода - гексан, состоящий из шести атомов углерода и четырнадцати атомов водорода.

б) Структурная формула бензола: C6H6. Структурная формула гексана: C6H14.

в) Химические свойства бензола:

• Бензол обладает высокой стабильностью благодаря ароматической структуре, что делает его менее реакционноспособным по сравнению с предельными углеводородами.
• Бензол обладает способностью к замещению атомов водорода на другие функциональные группы без нарушения ароматической структуры. Пример реакции замещения: C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr
• Общие свойства с предельными углеводородами: Бензол и предельные углеводороды могут претерпевать реакции с кислородом, образуя соответствующие оксиды и ациклические спирты. Например, сжигание бензола и гексана: C6H6 + 9O2 → 6CO2 + 3H2O C6H14 + 19/2O2 → 6CO2 + 7H2O

Таким образом, бензол и предельные углеводороды имеют как общие, так и отличные химические свойства, связанные с их структурой и функциональными группами.

а) Бензол - ароматический углеводород, состоит из 6 атомов углерода и 6 атомов водорода. Предельный углеводород (например, гексан) состоит также из 6 атомов углерода, но 14 атомов водорода.

б) Структурная формула бензола: C6H6. Структурная формула гексана: C6H14.

в) Химические свойства бензола:

• Бензол обладает ароматическим запахом, в то время как предельные углеводороды не имеют запаха.
• Бензол обладает высокой стабильностью и служит исходным материалом для синтеза многих органических соединений.
• Бензол обладает способностью к электрофильному замещению на ароматическом ядре.

Уравнения химических реакций:

1. Нитрирование бензола: C6H6 + HNO3/H2SO4 -> C6H5NO2 + H2O
2. Гидрирование бензола: C6H6 + 3H2 -> C6H12
3. Горение бензола: 2C6H6 + 15O2 -> 12CO2 + 6H2O