Diferența cheie dintre benzen și ciclohexan este că benzenul este un compus aromatic, în timp ce ciclohexanul este un compus nearomatic.
Omul de știință, Kekule, a descoperit structura benzenului în 1872. Din cauza aromaticității, benzenul este diferit de alți compuși alifatici. Astfel, este un domeniu separat de studiu în chimia organică. Pe de altă parte, deși ciclohexanul are o formă similară cu benzenul, nu este aromatic. Ciclohexanul este un alcan saturat, care are proprietăți diferite de cele ale benzenului.
Ce este benzenul?
Benzenul are doar atomi de carbon și hidrogen aranjați pentru a da o structură plană. Are formula moleculară C6H6. Structura sa și unele dintre proprietățile importante sunt următoarele.
- Benzenul este un lichid incolor cu miros dulce.
- Este inflamabil și se evaporă rapid atunci când este expus.
- Util ca solvent, deoarece poate dizolva o mulțime de compuși nepolari.
- Este ușor solubil în apă.
- Delocalizarea electronilor pi.
Structura benzenului
Structura benzenului este unică în comparație cu alte hidrocarburi alifatice. Prin urmare, benzenul are proprietăți unice. Toți carbonii din benzen au trei orbitali sp2 hibridați. Doi orbitali hibridizați sp2 ai carbonului se suprapun cu orbitalii hibridizați sp2 ai carbonilor adiacenți de fiecare parte. Alt orbital hibridizat sp2 se suprapune cu orbitalul s al hidrogenului pentru a forma o legătură σ.
De asemenea, electronii din orbitalii p ai carbonului se suprapun cu electronii p ai atomilor de carbon din ambele părți formând legături pi. Această suprapunere a electronilor are loc în toți cei șase atomi de carbon și, prin urmare, produce un sistem de legături pi, care se răspândesc pe întregul inel de carbon. Astfel, spunem că acești electroni devin delocalizați. Delocalizarea electronilor înseamnă că nu există legături alternative duble și simple. Prin urmare, toate lungimile legăturilor C-C sunt aceleași, iar lungimea este între lungimile legăturilor simple și duble. Ca urmare a delocalizării, inelul benzenic este stabil, astfel, reticent să sufere reacții de adiție, spre deosebire de alte alchene.
Figura 01: Model de băț și bilă pentru benzen
Sursele de benzen includ produse naturale sau diverse substanțe chimice sintetizate. În mod natural, se găsește în produse petrochimice precum țițeiul sau benzina. În ceea ce privește produsele sintetice, benzenul este prezent în unele materiale plastice, lubrifianți, coloranți, cauciuc sintetic, detergenți, medicamente, fum de țigară și pesticide. Benzenul este eliberat la arderea materialelor de mai sus. Prin urmare, gazele de evacuare ale automobilelor și emisiile din fabrică conțin și benzen. Mai presus de toate, este cancerigen, așa că expunerea la niveluri ridicate de benzen poate provoca cancer.
Ce este ciclohexanul?
Ciclohexanul este o moleculă ciclică cu formula C6H12 Deși are un număr similar de atomi de carbon precum benzenul, ciclohexanul este o moleculă saturată. Prin urmare, nu există legături duble între atomi de carbon ca în benzen. De asemenea, este un lichid incolor cu un miros dulce dulce.
Figura 02: Model cu bile și băț pentru ciclohexan
În plus, putem produce acest compus prin reacția dintre benzen și hidrogen. Deoarece acesta este un cicloalcan, este oarecum nereactiv. De asemenea, este nepolar și hidrofob. Prin urmare, acesta este util ca solvent nepolar în aplicațiile de laborator. În plus, ciclohexanul este unul dintre cei mai stabili cicloalcani, deoarece deformarea totală a inelului este minimă. Astfel, produce cea mai mică cantitate de căldură atunci când arde în comparație cu alți cicloalcani.
Care este diferența dintre benzen și ciclohexan?
Benzenul este un compus organic având formula chimică C6H6 și o structură plană, în timp ce ciclohexanul este o moleculă ciclică cu formula de C6H12 Diferența cheie dintre benzen și ciclohexan este că benzenul este un compus aromatic, în timp ce ciclohexanul este un compus nearomatic. Se datorează faptului că nu există legături duble între atomii de carbon din ciclul ciclohexan. O altă diferență importantă între benzen și ciclohexan este că benzenul este o moleculă nesaturată, în timp ce ciclohexanul este o moleculă saturată. Se datorează faptului că benzenul are atomi de carbon în ciclu cu hibridizare sp2, în timp ce ciclohexanul are atomi de carbon în ciclu cu hibridizare sp3.
Infograficul de mai jos despre diferența dintre benzen și ciclohexan arată mai multe diferențe între cele două.
Rezumat – Benzen vs Ciclohexan
Benzenul și ciclohexanul sunt ambele structuri inelare cu șase atomi. Dar ele diferă unele de altele în funcție de legătura chimică dintre atomii de carbon; astfel, geometria moleculelor. Deoarece legătura dintre atomii de carbon determină aromaticitatea moleculelor, putem sublinia că diferența cheie dintre benzen și ciclohexan este: benzenul este un compus aromatic, în timp ce ciclohexanul este un compus nearomatic.
