مترجم: سهیلا حاجی‏زاده
منبع: راسخون



 

بنزن یک ترکیب آلی با فرمول مولکولی C6H6 می‏باشد. در این پست از سایت، ما شما را با قطبیت و مراحل ایجاد نمودار نقطه‏ای لوئیس این ترکیب آروماتیک آشنا می‏کنیم.
‏

مطالبی در رابطه با بنزن

بنزن، یک هیدروکربن خوشبو با رنگ زرد کم رنگ می‏باشد. چگالی بنزن از هوا بیشتر است و فراریت بالایی دارد.
بنزن، یکی از اجزای نفت خام، یک ترکیب شیمیایی آلی دارد. فرمول مولکولی آن Buzzle می‏باشد. بنزن حاوی شش اتم کربن و هیدروژن می‏باشد. بنابراین، اصطلاحا "هیدروکربن" نامیده می شود. اتم‏های کربن در یک الگوی حلقه‏ای به همدیگر متصل می‏باشند. اتم‏های هیدروژن در خارج از ساختار حلقه‏ای قرار دارد، هر کدام به یک اتم کربن منفرد متصل می‏باشند.
این عناصر معطر، بی‏رنگ و بسیار قابل اشتعال می‏باشند. بنزن به طور وسیعی برای نقاشی / چاپ، برای ساختار مواد شیمیایی و در صنعت پتروشیمی مورد استفاده قرار می‏گیرد. با این حال، این عنصر سرطان‏زا می‏باشد.

فرمول تجربی بنزن (C6H6)

فرمول تجربی مورد استفاده به منظور نشان دادن نسبت اتم‏های عناصر مختلف یک ترکیب می‏باشد. فرمول تجربی بنزن حاوی شش اتم کربن متصل به شش اتم هیدروژن می‏باشد. بنابراین، اگر ما تعداد کل اتم‏های کربن را به تعداد کل اتم‏های هیدروژن تقسیم کنیم، این نسبت معادل یک می‏باشد. از این رو، فرمول تجربی بنزن CH می‏باشد.

چگونگی رسم ساختار لوئیس برای بنزن (C6H6)

نمودار لوئیس نشان‏دهنده‏ی پیکر بندی ظرفیت الکترونی هر اتم یک ترکیب می‏باشد. که ساختار نقطه‏ای الکترون نیز نامیده می‏شود. توجه داشته باشید که هر باند نشان‏دهنده‏ی دو نقطه می‏باشند که کمی از هم دور می‏باشند. به مراحل زیر برای ایجاد ساختار لوئیس بنزن توجه کنید.

مرحله‏ی اول:

اولین مرحله شامل تعیین ظرفیت الکترون‏ها برای هر اتم ترکیب می‏باشد. فرمول مولکولی بنزن C6H6 می‏باشد. عدد اتمی کربن 14 تا بوده و هیدروژن 1 می‏باشد، که بدین معنی است که آن‏ها به ترتیب دارای ظرفیت الکترونی 4 و صفر می‏باشند.

مرحله‏ی دوم

افزودن ظرفیت الکترون‏ها برای هر اتم با همدیگر به منظور به دست آوردن تعداد کل ظرفیت الکترون‏ها. در این مورد، تعداد ظرفیت الکترون‏ها برای بنزن یافت شد.
ظرفیت الکترونی 6 اتم کربن= 6 × 4= 24
ظرفیت الکترونی 6 اتم هیدروژن = 6 ×1 = 6
هر کربن با یک اتم هیدروژن پیوند می دهد. بنابراین، هیچ اتم هیدروژنی به صورت جفت نشده باقی نمی‏ماند. با این حال، هر اتم کربن 3 الکترون جفت نشده داشته و نیازمند 3 هیدروژن تا برای تکمیل هشتایی شدن می‏باشد.

مرحله‏ی سوم

تعیین تعداد الکترون‏های مورد نیاز برای عناصر بنزن به منظور رسیدن به هشتایی (تکمیل پوسته‏ی بیرونی الکترون‏ها). هر اتم کربن نیازمند 3 الکترون برای رسیدن به یک حالت هشتایی می‏باشد. بنابراین، 18 الکترون برای بنزن به منظور رسیدن به پیکربندی پایدار نیاز می‏باشد.

مرحله‏ی چهارم

یافتن پیوندهای کوالانسی که بین اتم‏های کربن تشکیل می‏گردد. به یاد داشته باشید که تشکیل یک پیوند نیازمند 2 الکترون می‏باشد. ساختاری با پیوندهای کوالانسی ایجاد کنید. هر اتم کربن می‏تواند یک پیوند جدا و یک پیوند دوگانه تشکیل دهد.

آیا بنزن قطبی است یا غیر قطبی؟

بنزن یک ساختار حلقوی با پیوندهای دوگانه‏ی C-C دارد. هیدروژن در سمت بیرونی ساختار حلقه‏ای قرار دارد. این بدین معنی است که الکترون‏ها به طور یکنواخت توزیع شده‏اند، که به نوبه‏ی خود منجر به توزیع یکنواخت بارها در این ترکیب آروماتیک می‏گردد. به عبارت دیگر، شش پیوند C-H وجود دارد، و هر دو قطبی تشکیل شده توسط این پیوندها توسط خود کربن و هیدروژن به تعادل رسیده است. بنابراین، دوقطبی خالص صفر می‏باشد.
حلال‏ها در جهت قطبیت خود آرایش یافته‏اند. شاخص قطبیت بنزن می‏تواند به عنوان قطبیت نسبی نیز نامیده شود. مقدار آن 7/2 می باشد، این نشان می‏دهد که بنزن غیر قطبی می‏باشد.

آیا بنزن قابل حل در آب می‏باشد؟

بنزن قابل حل در حلال‏های غیر قطبی می‏باشد، اما در حلال‏های قطبی قابل حل نمی‏باشد. آب یک حلال قطبی می‏باشد، و بنزن در آن قابل حل نیست. درصد حلالیت آن در آب 18/0 درصد می‏باشد، که این امر نشان می‏دهد که بنزن در آب قابل حل نیست.