Sự khác biệt giữa Benzen và Cyclohexane

Các sự khác biệt chính giữa benzen và xyclohexan là benzen là một hợp chất thơm trong khi cyclohexane là hợp chất không thơm.

Nhà khoa học, Kekule đã tìm thấy cấu trúc benzen vào năm 1872. Vì có mùi thơm, benzen khác với các hợp chất aliphatic khác. Vì vậy, nó là một lĩnh vực nghiên cứu riêng biệt trong hóa học hữu cơ. Mặt khác, mặc dù cyclohexane có hình dạng tương tự benzen, nhưng nó không thơm. Cyclohexane là một ankan bão hòa, có tính chất khác với benzen.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Benzen là gì
3. Xyclohexan là gì
4. So sánh cạnh nhau - Benzen và Cyclohexane ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Benzen là gì?

Benzen chỉ có các nguyên tử carbon và hydro được sắp xếp để tạo ra cấu trúc phẳng. Nó có công thức phân tử của C₆H₆.  Cấu trúc của nó và một số tính chất quan trọng như sau.

• Benzen là một chất lỏng không màu có mùi ngọt ngào.
• Nó dễ cháy và bay hơi nhanh khi tiếp xúc.
• Hữu ích như một dung môi, bởi vì nó có thể hòa tan rất nhiều hợp chất không phân cực.
• Nó ít tan trong nước.
• Sự định vị của điện tử pi.

Cấu trúc của benzen

Cấu trúc của benzen là duy nhất so với các hydrocacbon aliphatic khác. Do đó, benzen có tính chất độc đáo. Tất cả các nguyên tử cacbon trong benzen có ba sp² quỹ đạo lai. Hai sp² quỹ đạo lai của carbon chồng chéo với sp² quỹ đạo lai của các nguyên tử cacbon liền kề ở hai bên. Sp khác² lai xen kẽ quỹ đạo với quỹ đạo s của hydro để tạo liên kết σ.

Ngoài ra, các electron trong p quỹ đạo của carbon trùng với các electron p của các nguyên tử carbon ở cả hai phía tạo thành liên kết pi. Sự chồng chéo của các electron này xảy ra trong tất cả sáu nguyên tử carbon và do đó tạo ra một hệ thống liên kết pi, trải đều trên toàn bộ vòng carbon. Vì vậy, chúng tôi nói rằng các điện tử này trở thành tối ưu hóa. Sự định vị của các điện tử có nghĩa là không có các liên kết đôi và đơn xen kẽ. Do đó, tất cả độ dài liên kết C - C là như nhau và độ dài nằm giữa độ dài liên kết đơn và đôi. Do kết quả của quá trình khử định vị, vòng benzen ổn định, do đó, miễn cưỡng trải qua các phản ứng bổ sung, không giống như các anken khác.

Hình 01: Mô hình cây gậy và bóng cho Benzen

Các nguồn của benzen bao gồm các sản phẩm tự nhiên hoặc các hóa chất tổng hợp khác nhau. Đương nhiên, nó xảy ra trong hóa dầu như dầu thô hoặc xăng. Liên quan đến các sản phẩm tổng hợp, benzen có trong một số chất dẻo, chất bôi trơn, thuốc nhuộm, cao su tổng hợp, chất tẩy rửa, thuốc, khói thuốc lá và thuốc trừ sâu. Benzen được phát hành khi đốt các vật liệu trên. Do đó, khí thải ô tô và khí thải nhà máy cũng chứa benzen. Trên hết, nó là chất gây ung thư, vì vậy tiếp xúc với lượng benzen cao có thể gây ung thư.

Xyclohexan là gì?

Cyclohexane là một phân tử tuần hoàn có công thức là C₆H₁₂. Mặc dù nó có số lượng cacbon tương tự như benzen, cyclohexane là một phân tử bão hòa. Do đó, không có liên kết đôi giữa các nguyên tử cacbon như trong benzen. Ngoài ra, nó là một chất lỏng không màu với mùi ngọt nhẹ.

Hình 02: Mô hình bóng và gậy cho Cyclohexane

Hơn nữa, chúng ta có thể sản xuất hợp chất này thông qua phản ứng giữa benzen và hydro. Vì đây là một cycloalkane, nó có phần không hợp lý. Ngoài ra, nó là không cực và kỵ nước. Do đó, điều này rất hữu ích như một dung môi không phân cực trong các ứng dụng trong phòng thí nghiệm. Hơn nữa, cyclohexane là một trong những cycloalkane ổn định nhất, bởi vì tổng số vòng của nó là tối thiểu. Do đó, nó tạo ra lượng nhiệt ít nhất khi đốt so với các xycloalkan khác.

Sự khác biệt giữa Benzen và Cyclohexane là gì?

Benzen là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học C₆H₆ và một cấu trúc phẳng trong khi cyclohexane là một phân tử tuần hoàn có công thức là C₆H₁₂. Sự khác biệt chính giữa benzen và cyclohexane là benzen là một hợp chất thơm trong khi cyclohexane là một hợp chất không thơm. Đó là bởi vì, không có liên kết đôi giữa các nguyên tử carbon trong vòng xyclohexane. Một sự khác biệt quan trọng khác giữa benzen và cyclohexane là benzen là một phân tử chưa bão hòa trong khi cyclohexane là một phân tử bão hòa. Đó là bởi vì benzen có các nguyên tử carbon trong vòng với sp² lai hóa trong khi cyclohexane có các nguyên tử carbon trong vòng với sp³ lai tạo.

Infographic dưới đây về sự khác biệt giữa benzen và cyclohexane cho thấy sự khác biệt nhiều hơn giữa hai.

Tóm tắt - Benzen vs Cyclohexane

Benzen và cyclohexane đều là cấu trúc vòng sáu thành viên. Nhưng chúng khác nhau theo liên kết hóa học giữa các nguyên tử carbon; do đó, hình dạng của các phân tử. Vì liên kết giữa các nguyên tử carbon quyết định độ thơm của các phân tử, chúng tôi có thể nhấn mạnh rằng sự khác biệt chính giữa benzen và cyclohexane là; benzen là một hợp chất thơm trong khi cyclohexane là hợp chất không thơm.

Tài liệu tham khảo:

1. Benzen Benzen. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 27 tháng 9 năm 2018. Có sẵn tại đây  
2. Cyclohexane. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 10 tháng 10 năm 2018. Có sẵn tại đây  

Hình ảnh lịch sự:

1. Bóng Benzen-aromatic-3D-Quả bóng của By Byahah-bmm27 - Công việc riêng, (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia
2. Cyclohexane-ghế-3D-ball Đá (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia